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三极管作为电子开关使用的电路

发布时间:2012/7/9 20:18:15 访问次数:5503

    玩具电动机是常用的动力装置,它能够把APW7136电能转换为机械能,可用于小电风扇转动、小离心水泵抽水等执行功能。通常玩具直流电动杌工作电压低,虽然在1.5~3V就可以启动,但启动电流较大(1~2A),如果用触点负荷仅为几十毫安的干簧管进行开关控制,其使用寿命将大大缩短。因此,常使用电子开关来控制电动机的工作状态。
    三极管电子开关电路如图2-70所示。

                                

   VT基极限流电阻器R如何确定呢?其计算的方法很简单,把三极管C、E极间看成短路,求解集电极电流Ic,然后IB—rc/p,在计算In的限流电阻时,以(3~5)倍I。的值代人计算,以使得三极管能工作在充分饱和状态。由于应用于开关电路,对三极管的p值要求就不严格,若卢值低,可以减小影响IB的限流电阻阻值的程度。
   根据三极管的电流分配作用,在基极输入一个较弱的电流IB,就可以控制集电极电流Ic有较强的变化。假设VT电流放大系数胪吕250,电动机启动时的集电极电流Ic=1.5A,经过计算,为使三极管饱和导通,所需的基极电流Ie≥(1500 mAl250)×2=12 mA。在图2-70 (a)电路中,电动机空载时运转电流约为500 mA,此时电源(用两节5号电池供电)电压降至2.4 V,VT基极、发射极之间电压UBE≈0.7 V。根据欧姆定律,VT基极限流电阻器的电阻值R-(2.4-0.7)V/12mA≈O.14kC/,。考虑到VT在IC较大时,p要减小,电阻值R还要小一些,实取100Q。为使电动机更可靠地启动,R甚至可减小到51 Q。在调试电路时,接通控制开关S,电动机应能自衍启动,测量VT集电极、发射极之间电压UCE≤0.35 V,说明三极管已饱和导通,三极管开关电路工作正常,否则会使VT过热而损坏。
    如图2-70(b)所示为自动灭火的热量自动控制电路。该电路中三极管仍作为电子开关使用,将图2-70(a)中的控制开关S换成双金属复片开关ST,就成为热控电路了。当蜡烛火焰烧烤到双金属复片时,复片趋于伸直状态,使得开关ST接通,电动机启动,带动小风扇叶片旋转,对准蜡烛吹风,自动将火焰熄灭;当双金属片冷却后,开关断开,小电风扇自动停转,完成了自动灭火的过程。

    玩具电动机是常用的动力装置,它能够把APW7136电能转换为机械能,可用于小电风扇转动、小离心水泵抽水等执行功能。通常玩具直流电动杌工作电压低,虽然在1.5~3V就可以启动,但启动电流较大(1~2A),如果用触点负荷仅为几十毫安的干簧管进行开关控制,其使用寿命将大大缩短。因此,常使用电子开关来控制电动机的工作状态。
    三极管电子开关电路如图2-70所示。

                                

   VT基极限流电阻器R如何确定呢?其计算的方法很简单,把三极管C、E极间看成短路,求解集电极电流Ic,然后IB—rc/p,在计算In的限流电阻时,以(3~5)倍I。的值代人计算,以使得三极管能工作在充分饱和状态。由于应用于开关电路,对三极管的p值要求就不严格,若卢值低,可以减小影响IB的限流电阻阻值的程度。
   根据三极管的电流分配作用,在基极输入一个较弱的电流IB,就可以控制集电极电流Ic有较强的变化。假设VT电流放大系数胪吕250,电动机启动时的集电极电流Ic=1.5A,经过计算,为使三极管饱和导通,所需的基极电流Ie≥(1500 mAl250)×2=12 mA。在图2-70 (a)电路中,电动机空载时运转电流约为500 mA,此时电源(用两节5号电池供电)电压降至2.4 V,VT基极、发射极之间电压UBE≈0.7 V。根据欧姆定律,VT基极限流电阻器的电阻值R-(2.4-0.7)V/12mA≈O.14kC/,。考虑到VT在IC较大时,p要减小,电阻值R还要小一些,实取100Q。为使电动机更可靠地启动,R甚至可减小到51 Q。在调试电路时,接通控制开关S,电动机应能自衍启动,测量VT集电极、发射极之间电压UCE≤0.35 V,说明三极管已饱和导通,三极管开关电路工作正常,否则会使VT过热而损坏。
    如图2-70(b)所示为自动灭火的热量自动控制电路。该电路中三极管仍作为电子开关使用,将图2-70(a)中的控制开关S换成双金属复片开关ST,就成为热控电路了。当蜡烛火焰烧烤到双金属复片时,复片趋于伸直状态,使得开关ST接通,电动机启动,带动小风扇叶片旋转,对准蜡烛吹风,自动将火焰熄灭;当双金属片冷却后,开关断开,小电风扇自动停转,完成了自动灭火的过程。

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