这是MCU驱动低功耗元件的电路。 这里仅使用小功率灯来代替负载。 电路中使用了一个NPN二极管,这个二极管在这里起到开关的作用。
当二极管作为开关时三极管基极电流过大,工作在饱和状态,BE之间的电流小于开通电流,BE之间的电流小于CE之间的电流,CE之间的电流可近似为视为零。
当MCU输出低电平时,二极管截止,负载上无电压流过。
当单片机输出高电平时,二极管饱和导通,负载有电压流过,那么二极管栅极的限流内阻RB如何选择呢?
假设MCU输出低电平为0V,高电平为3.3V,灯管开启压降为2V,额定工作电压为20mA,二极管饱和时CE电流约为0并打开,因此可以估算出该灯的限流内阻为150欧姆。
为了使二极管CE之间的电流尽可能小,二极管处于深度饱和状态。 通常,二极管栅极的电压为基极电压的十分之一,这里为2mA,二极管的导通电流为0.7V,因此有Rb 1.3K欧姆。
那么单片机通过二极管驱动这个灯的电路就是这样的。
如果五极管的基极电压比较大,这里IB的值可能小于IC的十分之一,这样可以使ce之间的电流尽可能小。
MCU上电时,其IO通常处于输入状态,因此为了使二极管上电时有一定的电平,本电路会在二极管栅极上加一个下拉内阻,其值通常为10K,10K内阻会隔开栅极电压约0.07mA,对于栅极电压来说可以忽略不计。
需要注意的是,前面估算的栅极限流内阻在IC电压不大时有比较大的余量三极管基极电流过大,所以如果在一定范围内减小RB,二极管仍然会工作在饱和状态,电路仍然可以发挥作用。 正常工作。