晶体管:为什么需要电阻?

电器工程 微控制器 晶体管 电阻器 中继 固态继电器
2022-01-11 01:52:41

我有一个固态继电器,需要至少 3V 才能激活,我需要用微控制器的 2.3V 输出切换。我还有一个 6V 1A 的电源,可以用来为继电器供电。

我知道我需要以某种方式使用晶体管并且我已经掌握了基础知识,但我不明白为什么我需要电路中的电阻器才能使晶体管工作。

所以我的问题是:我为什么需要电阻,我怎么知道要使用哪个电阻,以及哪个晶体管适合我的需要?

(固态继电器是 Crouzet 84 134 900)

2个回答

这种情况下的电阻器是关于电流限制的。如果您将 2.3V 微型输出直接应用到晶体管基极-发射极结上,则晶体管会尝试消耗比实际需要更多的电流,这会损害晶体管、微型或两者。所以你串联了一个 500 欧姆或 1K 的电阻,这限制了流入 BE 结的电流。具体值取决于晶体管。

您将主要根据继电器的需要来选择晶体管。您需要在不导通时能够承受 6V 电源的东西,并且在导通时可以通过足够的电流来关闭继电器。现在,你说这是一个固态继电器,所以这个电流可能比你需要的机械继电器少很多,所以你可能会使用任何花园品种的开关晶体管,例如 2n2222、2n3904 等.

Fwiw,有可以直接由逻辑电路驱动的固态继电器。

在这种情况下,电阻器用于提供可预测的电流。如果通过电阻器的电压和电阻已知,则通过电阻器的电流是已知的。这三者之间的关系称为欧姆定律

固态继电器的输入很可能是 LED。你没有提供数据表的链接,所以我没有查。数据表还会告诉您它需要的电流,但为了举例,我们现在假设 10mA。这种情况下一个好的驱动电路是:

当数字输出为低电平时,晶体管将关闭,没有电流流过它,继电器将关闭。当数字输出为高电平时,Q1 的基极被驱动到 2.3V 时,发射极会少一个 BE 压降。假设BE压降为700mV,则发射极电压为1.6V。这也是电阻两端的电压。根据欧姆定律,我们知道通过电阻器的电流将为 1.6V / 160Ω = 10mA。由于晶体管的增益,其中大部分将通过集电极,这意味着通过继电器输入。该电路本质上是一个可切换的固定 10mA 电流吸收器。

晶体管的集电极电压将是维持 10mA 电流所需的任何电压,只要它在它可以管理的范围内。集电极可以稍微低于基极电压并达到电源电压。为简单起见,假设它的下限是开启时 2.3V 的基极电压,这使得电路可以将高达 3.7V 的电压应用于继电器。你说继电器在打开时会下降 3V,所以一切听起来都很好。