电路设计

请问如何计算三极管作为开关时的电路参数？

2019-07-16 08:36发布

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对模拟电路不熟悉，请教一下：1，三极管为S8050，目标是用作开关，导通负载，负载是电阻型的，阻值约为32欧姆。
2，控制信号是STM32输出的3.3V PWM。
3，要让三极管饱和,看8050手册上写Vbe(SAT)=0.92~1.2V，但网上搜索了一下，很多帖子是按照Vbe=0.7V来计算的。请问是我的理解偏差了吗？
4，目前暂定R1=1K。要让三极管饱和，同时尽可能减少PWM引脚的功耗，R1应该怎样选择和计算？
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12条回答
horayte
2019-07-16 09:32
假设开关信号频率不高，三极管允许进入深度饱和状态。

集电极电流估计：
Ic = (5V - 0.5V) / 32 Ω = 140.625 mA

根据数据手册，电流放大倍数至少在 40 以上。
以 hfe = 40 估算，有 Ib = Ic / hfe = 140.625 mA / 40 = 3.515625 mA
即基极电流在 3.515625 mA 以上三极管就能进入饱和状态。
注：一般单片机输出 3.5 mA 以上的电流应该没问题。

根据数据手册，最大 BE 结饱和压降 VBE(SAT) = 1.2V 。
基极电阻为 R1 = (3.3V - 1.2V) / 3.515625 mA = 597 Ω
取 R1 = 560 Ω

如果开关频率、功耗……等有要求，则可能需要提高 R1 的阻值。
比如通过实验确定饱和临界点的 Ib、Ic 的统计分布数据，
设置 Ib 到 99% 置信下限 / (1.5～2.0) ，应该就能获得满意的设计效果。

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