這是MCU驅動低功耗元件的電路。 這里僅使用小功率燈來代替負載。 電路中使用了一個NPN二極管,這個二極管在這里起到開關的作用。
當二極管作為開關時三極管基極電流過大,工作在飽和狀態,BE之間的電流小于開通電流,BE之間的電流小于CE之間的電流,CE之間的電流可近似為視為零。
當MCU輸出低電平時,二極管截止,負載上無電壓流過。
當單片機輸出高電平時,二極管飽和導通,負載有電壓流過,那么二極管柵極的限流內阻RB如何選擇呢?
假設MCU輸出低電平為0V,高電平為3.3V,燈管開啟壓降為2V,額定工作電壓為20mA,二極管飽和時CE電流約為0并打開,因此可以估算出該燈的限流內阻為150歐姆。
為了使二極管CE之間的電流盡可能小,二極管處于深度飽和狀態。 通常,二極管柵極的電壓為基極電壓的十分之一,這里為2mA,二極管的導通電流為0.7V,因此有Rb 1.3K歐姆。
那么單片機通過二極管驅動這個燈的電路就是這樣的。
如果五極管的基極電壓比較大,這里IB的值可能小于IC的十分之一,這樣可以使ce之間的電流盡可能小。
MCU上電時,其IO通常處于輸入狀態,因此為了使二極管上電時有一定的電平,本電路會在二極管柵極上加一個下拉內阻,其值通常為10K,10K內阻會隔開柵極電壓約0.07mA,對于柵極電壓來說可以忽略不計。
需要注意的是,前面估算的柵極限流內阻在IC電壓不大時有比較大的余量三極管基極電流過大,所以如果在一定范圍內減小RB,二極管仍然會工作在飽和狀態,電路仍然可以發揮作用。 正常工作。