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穆尔继电器的NPN开关电路解析
发布时间:2020-12-18   点击次数:11次
   穆尔继电器开关电路的设计和类型非常庞大,但是许多小型电子项目都使用晶体管和MOSFET作为其主要开关设备,因为该晶体管可以从各种输入源提供对继电器线圈的快速DC开关(ON-OFF)控制,因此这是一些更常用的继电器开关方式的一小部分。
  穆尔继电器NPN的开关电路说明:
  典型的继电器开关电路的线圈由NPN晶体管开关TR1驱动,具体取决于输入电压电平。当晶体管的基极电压为零(或负)时,该晶体管将截止并充当开路开关。在这种情况下,没有集电极电流流动,并且继电器线圈没有电流,因为作为电流设备,如果没有电流流入基极,那么将没有电流流过继电器线圈。
 

继电器开关电路

  如果将足够大的正电流驱动到基极以使NPN晶体管饱和,则从基极流向发射极的电流(B到E)将控制从集电极到发射极流经晶体管的较大的继电器线圈电流。对大多数双极型开关晶体管,流入集电极的继电器线圈电流将是驱动晶体管达到饱和所需基极电流的50-800倍。所示的通用BC109的电流增益或beta值在2mA时通常约为290。
  注意穆尔继电器线圈不仅是电磁体,而且还是电感器。当由于晶体管的开关作用向线圈供电时,由于欧姆定律(I=V/R)所定义的线圈直流电阻,将流过大电流。其中一些电能存储在继电器线圈的磁场内。
  当晶体管切换为“OFF”时,流经继电器线圈的电流减小,磁场消失。但是磁场中存储的能量必须到达某个位置,并且在线圈上试图保持继电器线圈中的电流时会在线圈两端产生反向电压。此动作会在继电器线圈上产生一个高电压尖峰,如果堆积会损坏开关NPN晶体管。
  因此为防止损坏半导体晶体管,在继电器线圈两端连接了一个“续流二极管”,也称为续流二极管。续流二极管将线圈两端的反向电压钳位到大约0.7V,从而耗散了存储的能量并保护了开关晶体管。续流二极管仅在电源为极化直流电压时适用。AC线圈需要不同的保护方法,为此,使用了RC缓冲电路。

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