网站建设好处zu97,自定义图片 wordpress,樟木头网站仿做,百度运营培训班高边和低边晶体管开关
电路中#xff0c;晶体管常常被用来当做开关使用。晶体管用作开关时有两种不同的接线方式#xff1a;高边#xff08;high side#xff09;和低边(low side)。
高边和低边是由晶体管在电路中的位置决定的。晶体管可以是双极性晶体管#xff08;BJT…高边和低边晶体管开关
电路中晶体管常常被用来当做开关使用。晶体管用作开关时有两种不同的接线方式高边high side和低边(low side)。
高边和低边是由晶体管在电路中的位置决定的。晶体管可以是双极性晶体管BJT或者场效应管MOSFET。
低边晶体管电路
低边开关晶体管接地也就是说晶体管在负载和地之间。由于晶体管正在开关接地线路或位于负载的低电压端因此称为低边开关。
通常使用 NPN 型三极管或者 N 沟道场效应管。 对于 NPN 三极管来说发射极接地集电极连接到负载。作为开关三极管工作在饱和状态。饱和意味着有足够的基极电流来完全开启三极管。
对于 N 沟道场管来说源极接地漏极连接到负载的负侧。虽然您可以在该电路中使用结型场效应管JFET但增强型场管效果更好。注意场管有一个下拉电阻。
高边晶体管电路
与低边开关相对的是高边开关。晶体管连接在电源正极和负载高电压端之间。在 Arduino 或 Raspberry Pi 电路中使用这些晶体管可能会有些困难。
通常使用 PNP 型三极管或者 P 沟道场效应管。 对于 PNP 型三极管来说发射极连接到电压正极而集电极连接到负载。对比上面的低边三极管开关电路PNP 的发射极和集电极正好是与之颠倒的。
就像 NPN 三极管一样PNP 三极管需要在饱和区工作才能完全导通晶体管。
对于 P 沟道场管来说源极连接到电压正极漏极连接负载。与低边开关一样您可能希望使用增强型场效应管。注意场管有一个上拉电阻。 P管控制电压和被控电压相同时当被控信号负载电路的电压电压和控制信号电压相同时如果使用 P 型晶体管上面的电路可以正常工作。值得注意的是 P 管是个反管也就是说输入高电平时电路不导通输入低电平时导通。
当被控信号的电压高于控制信号电压时你需要使用晶体管驱动。下面让我们看看用晶体管驱动另一个晶体管。
晶体管驱动另一个晶体管
晶体管驱动电路是指用来驱动另一个晶体管的电路。晶体管驱动电路被用在当驱动信号电压或电流和被控晶体管电压不同的情况。下面是需要晶体管驱动的两种情况。 大电流场管具有相当大的栅源极阈值电压Vgs。虽然来自 Arduino GPIO 引脚的 5 伏电压可能足以打开晶体管但不足以使其进入饱和状态。
在场管饱和之前其导通电阻可能相对较高从而限制了它可以处理的最大电流。
当被控电压高于控制信号电压时用 NPN 三极管驱动 PNP 三极管 或 P 沟道场管是很常见的。如果没有驱动电路晶体管可能永远不会关断。
高边晶体管为什么会存在
对于开关来说使用低边开关简单易用易于理解。而且对于双极型BJT晶体管和场管来说P 管通常比 N 管具有更大的电阻值或更低的电流输出能力。既然如此它们为什么存在呢
低边开关电路切换的是对地的导通高边开关电路切换的是对电源的导通。有时候你想保持接地并且控制对电源的导通与否。
还有一个原因就是即使晶体管完全导通其两端仍然存在一个很小的压降。这意味着被控制器件的接地不是完全接地的 0 伏电压。
对于像 LED 这样的器件切换电源或是地并不重要。但是对于像 MCU 这样的的有源设备需要良好的接地这种情形需要用到高边管。
还有一种情况就是开关电源中需要控制对待转换电源的通断也需要高边管。
总体来说如果要打开或关闭器件低边开关是一个简单的解决方案。但是如果要控制的是整个电路或电压敏感设备的供电则需要使用高边开关。
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