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三極管作為電子開關使用的電路

發布時間:2012/7/9 20:18:15 訪問次數:5469

    玩具電動機是常用的動力裝置,它能夠把APW7136電能轉換為機械能,可用于小電風扇轉動、小離心水泵抽水等執行功能。通常玩具直流電動杌工作電壓低,雖然在1.5~3V就可以啟動,但啟動電流較大(1~2A),如果用觸點負荷僅為幾十毫安的干簧管進行開關控制,其使用壽命將大大縮短。因此,常使用電子開關來控制電動機的工作狀態。
    三極管電子開關電路如圖2-70所示。

                                

   VT基極限流電阻器R如何確定呢?其計算的方法很簡單,把三極管C、E極間看成短路,求解集電極電流Ic,然后IB—rc/p,在計算In的限流電阻時,以(3~5)倍I。的值代人計算,以使得三極管能工作在充分飽和狀態。由于應用于開關電路,對三極管的p值要求就不嚴格,若盧值低,可以減小影響IB的限流電阻阻值的程度。
   根據三極管的電流分配作用,在基極輸入一個較弱的電流IB,就可以控制集電極電流Ic有較強的變化。假設VT電流放大系數臚呂250,電動機啟動時的集電極電流Ic=1.5A,經過計算,為使三極管飽和導通,所需的基極電流Ie≥(1500 mAl250)×2=12 mA。在圖2-70 (a)電路中,電動機空載時運轉電流約為500 mA,此時電源(用兩節5號電池供電)電壓降至2.4 V,VT基極、發射極之間電壓UBE≈0.7 V。根據歐姆定律,VT基極限流電阻器的電阻值R-(2.4-0.7)V/12mA≈O.14kC/,。考慮到VT在IC較大時,p要減小,電阻值R還要小一些,實取100Q。為使電動機更可靠地啟動,R甚至可減小到51 Q。在調試電路時,接通控制開關S,電動機應能自衍啟動,測量VT集電極、發射極之間電壓UCE≤0.35 V,說明三極管已飽和導通,三極管開關電路工作正常,否則會使VT過熱而損壞。
    如圖2-70(b)所示為自動滅火的熱量自動控制電路。該電路中三極管仍作為電子開關使用,將圖2-70(a)中的控制開關S換成雙金屬復片開關ST,就成為熱控電路了。當蠟燭火焰燒烤到雙金屬復片時,復片趨于伸直狀態,使得開關ST接通,電動機啟動,帶動小風扇葉片旋轉,對準蠟燭吹風,自動將火焰熄滅;當雙金屬片冷卻后,開關斷開,小電風扇自動停轉,完成了自動滅火的過程。

    玩具電動機是常用的動力裝置,它能夠把APW7136電能轉換為機械能,可用于小電風扇轉動、小離心水泵抽水等執行功能。通常玩具直流電動杌工作電壓低,雖然在1.5~3V就可以啟動,但啟動電流較大(1~2A),如果用觸點負荷僅為幾十毫安的干簧管進行開關控制,其使用壽命將大大縮短。因此,常使用電子開關來控制電動機的工作狀態。
    三極管電子開關電路如圖2-70所示。

                                

   VT基極限流電阻器R如何確定呢?其計算的方法很簡單,把三極管C、E極間看成短路,求解集電極電流Ic,然后IB—rc/p,在計算In的限流電阻時,以(3~5)倍I。的值代人計算,以使得三極管能工作在充分飽和狀態。由于應用于開關電路,對三極管的p值要求就不嚴格,若盧值低,可以減小影響IB的限流電阻阻值的程度。
   根據三極管的電流分配作用,在基極輸入一個較弱的電流IB,就可以控制集電極電流Ic有較強的變化。假設VT電流放大系數臚呂250,電動機啟動時的集電極電流Ic=1.5A,經過計算,為使三極管飽和導通,所需的基極電流Ie≥(1500 mAl250)×2=12 mA。在圖2-70 (a)電路中,電動機空載時運轉電流約為500 mA,此時電源(用兩節5號電池供電)電壓降至2.4 V,VT基極、發射極之間電壓UBE≈0.7 V。根據歐姆定律,VT基極限流電阻器的電阻值R-(2.4-0.7)V/12mA≈O.14kC/,。考慮到VT在IC較大時,p要減小,電阻值R還要小一些,實取100Q。為使電動機更可靠地啟動,R甚至可減小到51 Q。在調試電路時,接通控制開關S,電動機應能自衍啟動,測量VT集電極、發射極之間電壓UCE≤0.35 V,說明三極管已飽和導通,三極管開關電路工作正常,否則會使VT過熱而損壞。
    如圖2-70(b)所示為自動滅火的熱量自動控制電路。該電路中三極管仍作為電子開關使用,將圖2-70(a)中的控制開關S換成雙金屬復片開關ST,就成為熱控電路了。當蠟燭火焰燒烤到雙金屬復片時,復片趨于伸直狀態,使得開關ST接通,電動機啟動,帶動小風扇葉片旋轉,對準蠟燭吹風,自動將火焰熄滅;當雙金屬片冷卻后,開關斷開,小電風扇自動停轉,完成了自動滅火的過程。

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