Question

关于单片机控制电器的三极管电路

1.这个电路中三极管是用了放大电流作用还是开关作用，还是两个都有？
2.现在我的用电器件是3.3v 电流155ma左右，所以上面供电要用3.3v的，那么电阻R1应该选什么参数的？详细说出这个电路的原理的加10分.

Answer 1

1，这个电路中的三极管既有开关的作用又有电流放大的作用，单片机I/O的驱动电流是非常有限的，一般都在20mA以内，而你的用电器件要求150mA左右，这就需要借助这个三极管的电流放大作用来提高驱动电流。为了计算出R1的阻值，必须知道Q1电流放大倍数，而Q1的电流放大倍数可以通过数据手册或万用表HFE档获得的。知道了Q1的放大倍数之后，按楼上热心网友的计算公式就可以求出电阻的阻值，为了留有一定的电流裕量，电阻可以比理论值略小；

2，Q1是PNP管，而P1.0只有高/低电平两种状态，当P0输出高电平时，Q1的基极电压等于发射极电压，因发射结无电流通过管子处于截至状态（开关断开）。当P1.0输出低电平(接近0V)时，基极的电压低于发射极电压且大于0.7V，Q1导通（开关闭合）；

3，获得3.3V电压的方法，如果用电器件允许一定的误差，请参考下图：

Answer 2

单片机控制电器，则：

1.这个电路中，为了保证三极管充分导通，三极管必须是开关作用。

2.现在用电器件是3.3v ，电流155ma左右，考虑三极管饱和导通时，仍然会有一定的压降，所以供电应略高于3.3v，可取3.5-3.7V之间。 集电极电流需要155mA，如果设三极管的β值为20，那么基极电流应不小于155/20＝7.8mA，可通过R1两端的电压确定R1的大小，前级（p1.0端)驱动电流足够大的情况下，电阻R1可以比计算值更小，以便于保证三极管充分导通。图中没有标明P1.0的电压，且发射极电压写着+5，与楼主描述的3.3V不符，所以无法计算R1的取值范围。

追问

P1.0是单片机输出口,发射极上的电压是用了别人的图，实际上我要用是3.3v

追答

你用的是PNP管子，当单片机输出为0时，该电路会导通。

R1两端的电压时3.3－0.7V＝2.6V，R1＝2.6/7.8＝0.333k，可用300欧姆的电阻。

但是你必须要确认单片机的输出电流能大于7.8mA，这个可能有点问题，所以实际上需要你使用β值更大的管子，以降低基极电流。譬如你使用β为100的管子，则基极电流可减小到现在的1/5，即1.5mA，则单片机应可以输出这个电流的。这样的话，电阻R1的阻值就可以增大5倍，使用1.5K的电阻，达到减小基极电流的目的。

追问

发大倍数我用万用表测了下是330，应该是偏大了的，20的太小

追答

开关电路，三极管的β值越大越好，能保证电路充分导通。所以你β＝330的用在按照β＝100计算的电路里，没有任何问题。所以你的R1可以使用1.5（甚至3K）的电阻。

你既然有3.5V的电源，那建议你使用3.5V的电源，能保证3.3V的电器 可靠工作。

追问

是否在一定范围内，R1值越小越能保证155ma的电流

追答

是的，R1值越小越能保证155ma的电流，但是还是要考虑R1越小，前级（信号）需要提供更大的驱动电流，你的前级是否能提供这样的电流。所以准确地说，应该是：

在信号源能提供足够的驱动电流情况下，R1值越小越能保证155ma的电流。

Answer 3

1.三极管是用了开关作用。
2.当P1.0输出高电平时，Q1基极为高电平，与Q1的发射极电平一致，Q1截止，用电器没有电流，被关断。
.当P1.0输出低电平时，Q1基极为VCC-0.7V电平，与Q1的发射极电平低0.7V，Q1导通，用电器有电流，相当于开启。
3.R1的选取，取决于Q1的放大倍数，8550一般有200左右的放大倍数，你要求155mA的电流输出，那么R1值应该是：(VCC-0.7V)/R1 > 155/200 得出的R1单位为K欧，如果VCC为3.3V，那么R1的值理论上应该小于 (3.3-0.7)/(155/200)=3.355K欧，所以你这里选3.3K应该是可以的，当然该值不能太小，因为Q1的EB极有最大电流限制，单片机的I/O口也有最大电流限制，一般为30mA，那么(3.3-0.7)/(30)=86欧，所以应大于86欧。
我K，以上都是一篇论文了。

追问

楼下说3.3V驱动8550电压不足，是这样么

Answer 4

谈谈我的看法:
第一小题, 前面几位的回答都对.不再重复.
第二小题: 请问你这个图是直接在原整体图纸上截图来的还是别处搬来自己套上去的?我想可能是后者吧?因为单片机的输出本来就是在0-3.3v之间跳变的,最高一般不过4v,而这个电路要正常工作必需要达到4.5v以上,否则Q1不会截止,起不到开关作用了,而且这5v的电源也要极稳,所以我觉得如果要使之正常上作,一定要在前面再加一个共射极电路,或者直接把共射极当成开关接用电器,不采用这图来得可靠可行,用电器接在集电极与电源之间,如采用8050,放大倍数应在200以上,R1在{(3.3-0.7)/(155/200)}/5=200欧左右.为保护单片机,可采用复合管形式使单片机的输出大幅减小,R1可加大到4.7k~10k.

刚发上去就看见楼主的追问,被我猜对了,是别处搬来自己套上去的,所以一定要用我的方法,不信你试试,呵呵

追问

我用万用表测了下有330，应该偏大了吧？还有{(3.3-0.7)/(155/200)}/5=200欧中÷5代表什么，我看其他几位都没有做这个计算，

追答

你都已选别人了还问我? 既然问了还是回答你吧:要使三极管深度饱和导通,基极电流必须要大于正常导通状态的5-10倍,一般取5倍就够了,其他几位没这么算,我也不便指责,你自己试下便知,电子技术是一定要理论联系实际的,实践经验必不可少,低于5倍的后果就是导通不完全,三极管有0.2-0.5v的压降,且极易损坏.
如仅按你这电路,或者另几位的,只要不按我说的换用NPN型的,铁定不能正常工作!!! 电路很简单,试下便知,希望你告诉我结果.

Answer 5

这个电路的总的原理就是利用P1.0来的信号控制Q1，继而达到控制用电器件的目的。
1.看这个电路，说工作在开关状态比较合适，很可能用电器件是继电器线圈或者发光二极管之类的。而且Q1应该工作在饱和区而不是放大区，因为没有偏置啥的都没有。
2.至于R1的值阻，只要保证Q1的极间偏置电压达到开启Q1就行了，因为不知道是锗管还是硅管，无法确定。

追问

锗管和硅管有什么区别，是关于偏置电压的么？

追答

结电压不同啊。