電子開關
電子開關是指利用電子電路以及電力電子器件實現電路通斷的運行單元,至少包括一個可控的電子驅動器件,如晶閘管、晶體管、場效應管、可控硅、繼電器等。但在實際使用過程中,電子開關主要是指觸摸開關、感應開關、聲控開關、無線開關等墻壁開關。
三極管如何實現電子開關的原理
三極管開關功能——閉合
三極管工作在放大區時,集電極電流正比與基極電流,兩者的比值是該三極管的電流放大倍數。也就是說,當基極電流一定時,該三極管的最大集電極電流就是放大倍數乘基極電流。
下面通過電路仿真來直觀的說明,我以前對NPN型三極管有過類似的介紹,這里我就以PNP三極管來說明。
上圖中輸入電壓時2.5V,三極管發射極電壓5V,一般基極有電流時,發射極與基極間壓降是0.7V左右,這里是0.75V。所以基極電流為175uA-147uA=28uA,三極管的電流放大倍數是100,所以集電極電流為2.8mA左右(這里是2.84mA),該電流在1K負載電阻上產生2.84V壓降,即三極管發射極-集電極間壓降為2.16V,三極管工作在放大區。
上圖我將負載電阻該為0.5K,三極管集電極電流還是2.84mA。
下面我將負載電阻改大,比如到10K,假如集電極電流還是2.84mA的話電阻上壓降達到28.4V。但發射極電壓最大也就只有5V,就算三極管發射極-集電極電壓降是0V的話,集電極電流也只有0.5mA,事實上的確是這樣,集電極電流接近0.5mA,三極管發射極-集電極壓降接近0V,就好像發射極與集電極之間有一開關閉合了,下面是仿真圖。
三極管開關功能——斷開
有了上面的說明,三極管實現斷開的功能就更容易理解了,只要使集電極電流為0A,那我們只要使輸入電壓大于等于5V,如下圖所示。