晶体管开关电路计算实例(二)
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晶体管开关电路计算实例 引言：开路集电极开关和开路发射极开关也叫负载串联型开关，前者是负载串联在集电极，后者是负载串联在发射极。 负载串联型开关使用更加广泛，可以用来驱动MOS，驱动LED灯，控制灯光的明暗等等。 晶体管负载串联型开关与MOS负载串联型开关相比，其优势在于主回路的电流可以使用基极电流进行接近线性的大小控制，更具有“主动性”，而MOS负载串联型开关，只能是负载需求多大电流给多大电流。 1.开路集电极开关 图3-1是NPN和PNP开路集电极开关，从图中可见，负载Rload均串接在集电极一侧。
图3-1：NPN和PNP开路集电极开关 NPN型负载直接跨接于三极管的集电极和电源之间，PNP型负载直接跨接于三极管的集电极和GND之间，二者都位于三极管主电流的回路上。 以NPN型为例，当Ctrl in为低电平电压时，由于基极没有电流，因此集电极也没有电流，负载也没有电流，就相当于开关的开启，此时三极管工作在截止区。 当Ctrl in为高电平时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，负载回路导通，相当于开关闭合，此时三极管工作在饱和区。 2.设计实例 设计背景： 控制端为MCU的GPIO，高电平3.3V，VDD为3.3V，设计一个LED驱动电路，除了可以控制LED的亮灭。 LED为ROHM的SMLZ24BN3TT86，相关参数如下：
图3-2：LED的最大额定参数
图3-3：LED的标准参数 从上述参数可知，LED正常工作时，导通电流IFMAX=30mA，脉冲峰值电流为100mA，那么控制LED关闭时电流为0mA，导通时电流为20mA，明暗就在0-20mA之间变化。 设计分析： Q1导通时，VDD--->Rload--->GND路径电流为30mA，所以在Q1导通时，Q1的Ic耐受电流最大额定值需要Ic＞30mA。 VDD=3.3V加在集电极-发射极之和集电极-基极之间，in=3.3V加在基极-发射极之间。 所以应选择集电极-发射极间和集电极-基极间电压最大额定值Vceo，Vcbo大于VDD，Vbeo大于Vin的晶体管。 即条件汇总为： Vceo>3.3V，Vcbo>3.3V，Vbe>3.3V，Ic>30mA。 可以选择通用的小信号晶体管，此处以LRC的型号L2SC5635WT1G为例：
图3-4：L2SC5635WT1G最大额定参数 |
