继电器开关电路在电子领域用途广泛,可哪种电路更具优势,各种类型特点又如何?下面就让咱们好好探讨一番。
NPN 晶体管开关驱动线圈电路
NPN 晶体管啊在继电器开关里应用挺广,就像图示那 TR1。看,得根据输入电压水平来。要是给基极注入够大正电流让 NPN 晶体管饱和了,从基极到发射极的控制电流就能让集电极到发射极的较大继电器线圈电流跑起来。不过,这操作会让继电器线圈两端出现高电压尖峰,要是积累起来,会把那开关 NPN 晶体管搞坏的。过去那 NPN 晶体管继电器开关电路,用来切换像 LED 啊微型继电器这种小负载还挺合适。
NPN 驱动大负载局限
虽说前面提到的 NPN 电路切换小负载合适,可遇上大负载它就有点力不从心了。你想想,它的设计本就是针对小电流小电压的负载。若拿它去驱动大的负载,那电压尖峰的问题就会变得更为严重,不仅容易损坏晶体管,可能还会让整个电路出现故障。所以当面对大负载时,就不得不考虑其他类型的继电器开关电路
达林顿开关对电路
要是把两个单独晶体管弄成达林顿开关对,一般会在主开关晶体管 TR2 的基极和发射极间放个小值电阻(100 到 1,000Ω 哈),这样能保证它全关闭。和之前的 NPN 继电器开关电路一样,向晶体管基极加正电流就能开关。这共发射极达林顿继电器开关电路,对提高电流和功率增益可有用,电压增益大概等于 1。
PNP 晶体管的独特应用
在某些电路中,会把继电器负载连接到 PNP 晶体管的集电极。PNP 晶体管有着跟 NPN 晶体管不同的特性,在这种电路布局下,可以在特定的场景中表现出更好的适用性。比如在一些需要特定电压极性或者反向电流控制的电路里,PNP 晶体管能够更好地满足需求,为电路的稳定运行提供保障。
MOSFET 继电器开关电路
MOSFET 继电器开关操作和前面说的双极结型晶体管(BJT)开关操作挺像小型继电器,之前那些电路也能用 MOSFET 实现。不过,MOSFET 电路操作也有大不同。它是电压操作设备,栅极和漏极 - 源极通道电隔离,输入阻抗超高,栅极电流为零,所以不用基极电阻。N 沟道增强型 MOSFET(NMOS)最常用,栅极端子正电压能把它“打开”,零或负电压就“关闭”,很适合当继电器开关。当 VGS 增加到 MOSFET 的较低阈值电压 VT 以上,通道打开电流流动,继电器线圈就开始工作了。
MOSFET 与 BJT 的对比及保护措施
双极晶体管(BJT)作为继电器开关电路又好又便宜,但它是电流操作设备,要把小基极电流转成大负载电流激励继电器线圈。相比之下,MOSFET 开关是理想电气开关,“打开”几乎不要栅极电流,能把栅极电压转成负载电流。而且为了保护 BJT 或 MOSFET,得在继电器线圈两端用飞轮二极管,把晶体管开关动作产生的反电动势安全耗散掉。
各位读者小型继电器,在实际的继电器开关电路应用中,你觉得还有哪些需要注意的重要点?