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一個(gè)電機(jī)短路保護(hù)電路的三極管詳解

2018-01-22 17:15:15閱讀量:17709來(lái)源:立創(chuàng)商城

 這是一個(gè)關(guān)于電機(jī)短路保護(hù)的電路,參考了經(jīng)典電路:

這是一個(gè)自鎖的保護(hù)電路,短路時(shí):Q3極被拉低,Q2導(dǎo)通,形成自鎖,迫使Q3截止,Q3截至后面負(fù)載沒有電壓,這時(shí)有沒有負(fù)載已經(jīng)沒有關(guān)系了,所以即使拿掉負(fù)載也不會(huì)有輸出。要想拿掉負(fù)載后恢復(fù)輸出,可以在Q3C E結(jié)上接一個(gè)電阻,取1K左右。

C2c3很重要,在自鎖后,重啟電路就靠這兩個(gè)電容,否則啟動(dòng)失敗。原理是上電時(shí),電容兩端電壓不能突變,C2使得Q2基極在上電瞬間保持高電平,使得Q2不導(dǎo)通。C3則使得上電瞬間Q3基極保持低電平,使得Q3導(dǎo)通Vout有電壓。這樣R5位高電平,鎖住導(dǎo)通。

但我在引用時(shí)就出了問(wèn)題:我想當(dāng)然的把R4用了一個(gè)1K。問(wèn)題來(lái)了:VOUT帶載能力變差。

原因是:R4變小,Q2Ib變大,以至Q2變得更容易導(dǎo)通。也就把Q3拉低了。

那么深究其原因:我們?cè)撛趺从?jì)算各元件的取值呢,

為了好計(jì)算,R31k

假設(shè)VCC=5v,考慮電壓會(huì)被拉低,則VCC在短路時(shí)取4.5V,要使得Q3截止,則Q3的基極取大于等于3.9V.接著求Q3Ic=3.9/1K=3.9ma

Q3Q28550,查找規(guī)格書(小心網(wǎng)上有的是不對(duì)的)。

取其任意一個(gè)算的B值(出入不大)B=200

接著求Q2IB=3.9/200=0.0195MA

要使得Q2導(dǎo)通,則Q2的基極電壓為4.5-0.6=3.9

Q2的基極電壓有了,電流也有了,則R4=3.9/0.0195=200K

當(dāng)然R410k也是可以的,只是Q2Ib偏置電流較大。IC的電流也月大,使得R3電壓上升約塊,Q3的基極電壓越容易被拉高,所以R4是調(diào)節(jié)靈敏度的。

這是其1,最關(guān)鍵的是R3,想要Q3進(jìn)入截止,則Q2的狀態(tài)決定,R3越大,則Q2IC越小,Q2越容易進(jìn)入飽和狀態(tài)。

這里理解起來(lái)有些抽象,那我就具體的畫個(gè)圖,就很好理解了。在三極管截止的時(shí)候CE兩端的電壓是最大的,我們?cè)O(shè)為4.5V,在IB逐漸加大的過(guò)程中,VCE在逐漸變小,而飽和狀態(tài)下的Ic是由RC決定的,請(qǐng)看圖:

負(fù)載(RC)越小飽和電流越大,VCE約大,則從4.5VVCE飽和電壓差越小,其導(dǎo)通時(shí)間越小,最重要的是,相應(yīng)的VR3=4.5-VCE(飽和)VR3兩端電壓越小,當(dāng)小到無(wú)法達(dá)到3.9V時(shí)Q3也就不能截止了。這是關(guān)于R3對(duì)靈敏度的影響原因。

再看R4的影響:

Q2截止的時(shí)候,Q2的基極是由電流的,而這個(gè)電流就是從E極流過(guò)R4R5到地。Q2的基極電流IB在這個(gè)初始電流的基礎(chǔ)上逐漸加大,從上圖綠色線看出,知道到了與紅色線垂直的紅色線,就到了Q2的保護(hù)基極電流IBsta)。

所以初始基極電流IB越大,上升上升到飽和基極電流IBsta)越快。


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