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三極管的開關電路分析(12V—SW)

2009年11月21日 15:42 www.zgszdi.cn 作者:佚名 用戶評論(0
三極管的開關電路分析(12V—SW)
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在這里做個小電路的分析,大家都可能用到,這里把模型分解一下,并介紹一下計算方法和各個元件的作用。

Q1:主開關,主要作用是提供12VSW電流,特點飽和時Vec必須很小,熱阻不能太大。
Q2:副開關,主要作用是旁路Q1,在MCU置高電平時導通,ce拉低使Q1工作。
R1:保證MCU無輸出的時候電路不工作。
R2:限制電流,給Q2一個工作電流。
C1:去除干擾,防止Q1意外導通。
下面是這個電路圖的等效模型:

然后我們定義一下輸出負載,假設有N個按鍵開關電路檢測電路(Active Low)

經(jīng)過以上分析我們可以列出所有公式:

這個時候我們可以看出,要想讓這個電路處于良好的狀態(tài),兩個開關管必須都處于飽和狀態(tài),一般要使得開關管飽和,Ic/Ib必須小于30.
因此我們必須求取方法倍數(shù),其中Q1中的Vbatt和Ib和Ic同時是正向關系,必須求取各個參數(shù)的偏導求最大的放大系數(shù)。

這樣就可以求得此時三極管的狀態(tài)。
另外一個需要驗證的就是溫度情況,公式如下:

這個主要是驗證散發(fā)功率的情況。

計算過程到此差不多了,在實際設計中,每個參數(shù)都是比較重要的,特別是在省電模式下,可能會打開電源后掃描接口電路,因此整個電路的響應時間非常重要。以后會討論一下瞬態(tài)響應的做法(Laplas變換的應用。)在這里大致可以描述一下,因為每個電路都有濾波電容,在打開電源的瞬間,所有的電容都需要充電,因此此時的Ic是非常大的,所以電路一時達不到飽和狀態(tài)。這個參數(shù)主要是調整R2,
R2增大,響應時間長,電路偏置功率小。R2減小,響應時間段,電路偏置功率大。做個tradeoff即可。

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