三极管驱动电路（扩充单片机的输出电流）

2019-04-15 18:45发布生成海报

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常见的三极管驱动有两种结构(共射极输出/共集电极输出)

I. 共射极输出（PNP）

- 要求输入的动态范围要大，而且输出的电压范围永远比输入小0.7V - 射极输出电路就不能有效的利用+5V的电源，实际上，加到继电器上的电压，不足+4V，除非是使用4V的继电器，否则这就是不稳定的隐患上面的电路对于大于5V的负载，如果只是简单的把电源由+5V改为+12V，那么单片机输出的高、低电平，还是只有0~5V的变化幅度，这对8550射极的+12V来说，都是低电平。8550将不能截止。

II. 共集电极(NPN)

- 有电压放大能力，所以对输入的要求较低，输出动态范围大 - 对于大于+5V的负载，只能使用NPN型的8050三极管来驱动，先以单片机输出高电平来驱动。在上述电路中，上拉电阻R2也会损耗电流，更重要的缺点是：在开机单片机复位后，自然输出的高电平，会使继电器吸合，或者是使电机转动。(使用ULN2003等芯片扩充输出电流的时候，也存在这个问题。)虽然编程的时候，可以先进行接口的初始化，令其马上就输出0。但是每次开机，还是会有瞬间的大电流冲击，这往往是不允许的。

III. 倒相设计

- 改进一下，可以再加上个8550，进行倒相，这就可以让单片机用输出低电平来驱动负载。上图中倒相用的8550，也可以使用“光耦”器件，这样一来，又增加了电气隔离的功能，这就是最完美的单片机输出驱动电路。

IV. 光耦隔离设计

图中的4N25经过实际测量，当LED的电流大于等于4.5mA时，输出端的光电管即可为Q4提供足够的基极电流。所以图中的R3，可以使用810~1K的电阻。这里介绍的8050/8550可以输出1500mA的电流，如果要求更大的输出电流，一种方法更换三极管，另外也可以使用专用大功率驱动器件，如L298，固态继电器，IGBT等等。