Question

功率放大电路中三极管为什么经常烧？

我的三极管经常烧毁是什么原因，负载接的是10R的电磁阀，输入是0-20mA信号。

Answer 1

1、三极管驱动电磁阀，三极管应该工作在开关状态，电磁阀线圈给电时，三极管应该是饱和的，此时三极管虽然电流较大，但饱和压降很小，功耗很低，不会严重发热。

你这个电路是用大功率三极管2SD882接成射极跟随器，然后发射极驱动电磁阀。要想让三极管进入饱和状态，基极输入电压应该很高（接近电源正极电位24V）、基极电流较大（2SD882的β值以50计算，基极电流高达20mA），前级驱动负担很重，你说的0~20mA的输入电流，不见得能驱动三极管达到饱和。

并且，三极管发射极输出的电压如果必须设定在不超过10V，那么基极输入电压的高电平应该达到
10.7V才行，而且供电电压不能有24V这么高，最好10.5~12V。否则三极管进入不了饱和状态，三极管的功耗高达（24V — 10V）x 1A=14W，散热不好非烧坏不可。

2、电磁阀属于感性元件，在失去驱动信号停止驱动的瞬间，产生的自感电压非常高，如果没有续流二极管保护，三极管会被击穿而损坏。

在你的设计中，看不到续流二极管，这是不可思议的，体现了你的不专业，对电子技术的一知半解，你的老师也不称职。

并且，你的设计中有些电阻（比如R3和R4）是可有可无的，或者是画蛇添足、莫名其妙的。其实，设计越简洁越好，现在的大学课程中，老师教的都不是最简洁、最优化的设计，结果就是学生照猫画虎反类其犬。

可以参考下图，思路更清晰，更合适：

为降低驱动负担，用2SC8050作倒相与阻抗匹配，2SC8050与2SD882接成达林顿管驱动电磁阀线圈，1N4001作为续流二极管保护三极管。也可以采用TIP42之类的达林顿三极管，电路更简洁。

追问

完整的电路是这样的

追答

今后提问最好放出完整的电路图，否则别人的回答难免断章取义。
你这个设计应该是利用GP8102将PWM信号转换成线性变化的电流来驱动三极管控制电磁阀，对吧？
2SD882的β值典型值为150左右，看来倒是够用的。
现在，我的疑问是：电磁阀是用来干什么的？电磁阀是否只工作在开和关两种状态，还是需要利用电磁阀来控制流量，即通过控制电磁阀线圈的电流大小来节流？
如果只是控制电磁阀的通断，无需调节流量（节流），那么这个电路就不对，应该采用开关电路。否则，一旦GP8102输出的驱动电流不够大，2SD882进入不了饱和区，就会功耗剧增而烧毁。还有，24V供电太高，如果三极管进入饱和，电磁阀就会过电压，毕竟，根据你的描述，电磁阀最高供电电压也才只有10V。
如果电磁阀是可节流的，通过GP8102输出线性变化的电流驱动2SD882来调节电磁阀的供电电压在0~10V间变化，那么，三极管24V的供电电压就太高了，可以改成12V供电，并适当增强三极管的散热，或采用Pcm值更大的三极管（注意β值足够大），就可以避免烧管。
如果真的需要节流，还不如省略GP8102，直接用PWM信号驱动三极管工作在斩波（开关）状态，通过电感滤波和二极管续流，让电磁阀线圈工作在开关电源供电状态，这样整个电路的效率更高，还更简单。

追问

我这需要控制给定电流的大小来控制电磁的开合程度以达到控制气体流量的目的，但是现在有一个问题是我的电磁阀发线圈阻值只有10R左右，发现接上去就会出现三极管的烧毁情况？我想知道怎样解决？

追答

原因很简单：

1、三极管供电电压太高，24V超过了电磁阀最大供电电压10V太多，多余的14V完全由三极管承担，三极管的功耗太大，2SD882本身只能算是中功率管，如果没有散热片或散热片面积太小，肯定会短时间烧毁。

解决之道和简单：降低三极管集电极供电电压，从24V降低到12V------如果电磁阀最高供电电压确实只有10V的话。

2、将2SD882换成电流更大、功率更大的大功率型号，并良好散热。达林顿三极管更好，更容易驱动。

3、去掉10μF的电容C4，换成续流二极管。

我反复的指出，24V电压太高，你听进去没有？

追问

您好，可以私聊一下吗？

追答

我并不是专业鼓捣电子的，只是理论功底比较扎实、早年没少鼓捣的业余爱好者，只能帮你分析到这里了。你可以试着降低三极管的供电电压到11~12V，并加强三极管的散热试试。

PWM信号直接驱动的开关电源供电（斩波式）电路如下，点击图片放大看：