NPN PNP开关电路

    在设计电路板时需要用3.3v开关5v电源,所以这时候用到了NPN-PNP开关电路。我最开始的设计是这样的(npn采用的是9013,pnp采用的是8550):

    开始没发现问题。真正调试的时候发现NPN Q1管烫的非常厉害。后才才发现原因:应该在QI集电极和Q2基极之间加上一个电阻。这是因为当向图中这样连接时VCC通过Q2直接加在了Q1的ce两端,Q2的be电压很小,相当于有一大部分都消耗在了Q1上,仿真发现Q2流向Q1的电流能到200mA,这样一来当然Q1非常的烫,很容易就烧毁。

    当加上电阻后:

        此时Q2基极b对地电压是4.3V,经过R5和Q1的ce,而Q1ce饱和压差为0.2v,所以R5两端的电压是4.1v,流经R1的电流就只有4mA了,这样一来Q1就不会发热了。

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NPNPNP开关电路都是基于晶体管的工作原理而设计的。晶体管是一种三极管设备,由发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)组成。在一个NPN晶体管中,发射极和基极构成了一个PN结,而基极和集电极构成了另外一个PN结。PNP晶体管则是发射极和基极之间有一个N型半导体层,基极和集电极之间有一个P型半导体层。 要理解NPNPNP开关电路,需要知道它们的开关原理和工作模式。基本上,这两种晶体管开关电路的可以用一个简单的模型来解释:一个晶体管被装置在电路中,一边是输入电压,一边是输出电压,晶体管的导通或截止控制电路,使电路可以开启或关闭,从而实现对输出电流的控制。 NPN开关电路使用的是NPN晶体管。当高电压输入基极时,会使得PN结反向偏置,而这会推动电流通过PN结。当电流通过N型材料时,NPN晶体管就会进入导通状态。但是,如果电压进入基极的电压较低或者没有电压,晶体管就会处于截止状态,输出电路不会有电流通过。 PNP开关电路使用的是PNP晶体管。当高电压进入基极,会迫使PN结反向偏置,这个反向偏置会从N型区域浸润P型区域,推动电流通过PN结。当电流通过P型材料时,PNP晶体管就会进入导通状态,输出电路会产生电流。但是,如果电压进入基极的电压较低或者没有电压,晶体管就会处于截止状态,输出电路也不会有电流通过。 NPNPNP开关电路在实际应用中都可以充分发挥作用。它们实现了可以通过电流的控制来控制其他设备或负载(例如LED灯,直流电机等)的开合,并已得到广泛的应用。只需要选择合适的电路元器件,NPNPNP开关电路还可以完成模拟、数位和微控制器电路等应用。
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