短路保護的三極管詳解
今天做了一個(gè)關(guān)于電機短路保護的電路，參考了經(jīng)典電路：
這是一個(gè)自鎖的保護電路，短路時(shí)：Q3極被拉低，Q2導通，形成自鎖，迫使Q3截止，Q3截至后面負載沒(méi)有電壓，這時(shí)有沒(méi)有負載已經(jīng)沒(méi)有關(guān)系了，所以即使拿掉負載也不會(huì )有輸出。要想拿掉負載后恢復輸出，可以在Q3得C E結上接一個(gè)電阻，取1K左右。
C2和c3很重要，在自鎖后，重啟電路就靠這兩個(gè)電容，否則啟動(dòng)失敗。原理是上電時(shí)，電容兩端電壓不能突變，C2使得Q2基極在上電瞬間保持高電平，使得Q2不導通。C3則使得上電瞬間Q3基極保持低電平，使得Q3導通Vout有電壓。這樣R5位高電平，鎖住導通。
但我在引用時(shí)就出了問(wèn)題：我想當然的把R4用了一個(gè)1K。問(wèn)題來(lái)了：VOUT帶載能力變差。
原因是：R4變小，Q2的Ib變大，以至Q2變得更容易導通。也就把Q3拉低了。
那么深究其原因：我們該怎么計算各元件的取值呢，為了好計算，R3取1k，
假設VCC=5v，考慮電壓會(huì )被拉低，則VCC在短路時(shí)取4.5V,要使得Q3截止，則Q3的基極取大于等于3.9V.接著(zhù)求Q3的IC=3.9/1K=3.9ma。
Q3Q2用8550，查找規格書(shū)（小心網(wǎng)上有的是不對的）。
取其任意一個(gè)算的B值（出入不大）B=200，
接著(zhù)求Q2的IB=3.9/200=0.0195MA。
要使得Q2導通，則Q2的基極電壓為4.5-0.6=3.9。
Q2的基極電壓有了，電流也有了，則R4=3.9/0.0195=200K當然R4取10k也是可以的，只是Q2的Ib偏置電流較大。IC的電流也月大，使得R3電壓上升約塊，Q3的基極電壓越容易被拉高，所以R4是調節靈敏度的。
這是其1，最關(guān)鍵的是R3，想要Q3進(jìn)入截止，則Q2的狀態(tài)決定，R3越大，則Q2的IC越小，Q2越容易進(jìn)入飽和狀態(tài)。
這里理解起來(lái)有些抽象，那我就具體的畫(huà)個(gè)圖，就很好理解了。在三極管截止的時(shí)候CE兩端的電壓是最大的，我們設為4.5V，在IB逐漸加大的過(guò)程中，VCE在逐漸變小，而飽和狀態(tài)下的Ic是由RC決定的，請看圖：
負載（RC）越小飽和電流越大，VCE約大，則從4.5V到VCE飽和電壓差越小，其導通時(shí)間越小，最重要的是，相應的VR3=4.5-VCE(飽和)，VR3兩端電壓越小，當小到無(wú)法達到3.9V時(shí)Q3也就不能截止了。這是關(guān)于R3對靈敏度的影響原因。
再看R4的影響：
在Q2截止的時(shí)候，Q2的基極是由電流的，而這個(gè)電流就是從E極流過(guò)R4和R5到地。Q2的基極電流IB在這個(gè)初始電流的基礎上逐漸加大，從上圖綠色線(xiàn)看出，知道到了與紅色線(xiàn)垂直的紅色線(xiàn)，就到了Q2的保護基極電流IB（sta）。
所以初始基極電流IB越大，上升上升到飽和基極電流IB（sta）越快。
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