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穆爾繼電器的NPN開關(guān)電路解析

更新時(shí)間:2020-12-24點(diǎn)擊次數(shù):1528
   穆爾繼電器開關(guān)電路的設(shè)計(jì)和類型非常龐大,但是許多小型電子項(xiàng)目都使用晶體管和MOSFET作為其主要開關(guān)設(shè)備,因?yàn)樵摼w管可以從各種輸入源提供對(duì)繼電器線圈的快速DC開關(guān)(ON-OFF)控制,因此這是一些更常用的繼電器開關(guān)方式的一小部分。
  穆爾繼電器NPN的開關(guān)電路說明:
  典型的繼電器開關(guān)電路的線圈由NPN晶體管開關(guān)TR1驅(qū)動(dòng),具體取決于輸入電壓電平。當(dāng)晶體管的基極電壓為零(或負(fù))時(shí),該晶體管將截止并充當(dāng)開路開關(guān)。在這種情況下,沒有集電極電流流動(dòng),并且繼電器線圈沒有電流,因?yàn)樽鳛殡娏髟O(shè)備,如果沒有電流流入基極,那么將沒有電流流過繼電器線圈。
 

繼電器開關(guān)電路

  如果將足夠大的正電流驅(qū)動(dòng)到基極以使NPN晶體管飽和,則從基極流向發(fā)射極的電流(B到E)將控制從集電極到發(fā)射極流經(jīng)晶體管的較大的繼電器線圈電流。對(duì)大多數(shù)雙極型開關(guān)晶體管,流入集電極的繼電器線圈電流將是驅(qū)動(dòng)晶體管達(dá)到飽和所需基極電流的50-800倍。所示的通用BC109的電流增益或beta值在2mA時(shí)通常約為290。
  注意穆爾繼電器線圈不僅是電磁體,而且還是電感器。當(dāng)由于晶體管的開關(guān)作用向線圈供電時(shí),由于歐姆定律(I=V/R)所定義的線圈直流電阻,將流過大電流。其中一些電能存儲(chǔ)在繼電器線圈的磁場(chǎng)內(nèi)。
  當(dāng)晶體管切換為“OFF”時(shí),流經(jīng)繼電器線圈的電流減小,磁場(chǎng)消失。但是磁場(chǎng)中存儲(chǔ)的能量必須到達(dá)某個(gè)位置,并且在線圈上試圖保持繼電器線圈中的電流時(shí)會(huì)在線圈兩端產(chǎn)生反向電壓。此動(dòng)作會(huì)在繼電器線圈上產(chǎn)生一個(gè)高電壓尖峰,如果堆積會(huì)損壞開關(guān)NPN晶體管。
  因此為防止損壞半導(dǎo)體晶體管,在繼電器線圈兩端連接了一個(gè)“續(xù)流二極管”,也稱為續(xù)流二極管。續(xù)流二極管將線圈兩端的反向電壓鉗位到大約0.7V,從而耗散了存儲(chǔ)的能量并保護(hù)了開關(guān)晶體管。續(xù)流二極管僅在電源為極化直流電壓時(shí)適用。AC線圈需要不同的保護(hù)方法,為此,使用了RC緩沖電路。
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