常见驱动电路

常见驱动电路

1、基础知识补充（三极管和MOS管）
2、网上搜集的一些资料（个人认为可行）
3、实践中使用过的一些驱动电路
4、学习开发板上面的驱动电路

三极管和MOS管的区别

1、三极管和MOS管在驱动上是有区别的：
三极管是电流驱动，而MOS管是电压驱动，三极管的基极驱动电压只要高于Ube的死区电压即可控制三极管导通，硅材料三极管的死区电压一般为0.6V，锗材料三极管的死区电压一般为0.3V，所以控制三极管的电压对于硅材料的三极管来说只要高于0.6V左右即可，而对于锗材料的三极管来说只要高于0.3V左右即可。而MOS管就不一样了，MOS管是电压型驱动，其驱动电压必须高于其死区电压Ugs的最小值才能导通，不同型号的MOS管其导通的Ugs最小值是不同的，一般为3V到5V左右，最小的也要2.5V，但这也只是刚刚导通，其电流很小，还处于放大区的起始阶段，一般MOS管达到饱和时的驱动电压需6V~10V左右。
2、了解三极管和MOS管在控制上的区别之后，那么单片机I/O口怎么控制三极管和MOS管呢？单片机一般采用5V或3.3V供电，其I/O口高电平为5V或3.3V，处理器一般讲究低功耗，如今使用3.3V供电的单片机较多，所以其I/O口高电平也只有3.3V。
3、三极管为电流驱动，较低的电压就可以驱动三极管，而MOS管为电压驱动，驱动电压较高，单片机I/O口的电压不足以驱动MOS管，所以经常使用三极管作为缓冲改变电压，当然除了使用三极管之外还可以使用光耦等。

万能百度找到的一些比较不错的使用电路（常见的NPN三极管有ss8050(丝印Y1)、PNP三极管有s8550(丝印2TY)）

1、（NPN三极管）3.3V的电压足够可以驱动三极管，三极管属于电流驱动，根据I/O口的电压VIO以及限流电阻R1的值可以推算出基极电流，Ib=（VIO-0.6V）/R1，选择不同的电阻R1阻值，可以改变基极电流，只要VIO大于0.6V，想要使三极管工作在饱和区都可以，下图为简单的NPN三极管控制LED指示灯的原理。(IO口输出高电平灯亮，应用场景可驱动有源蜂鸣器)


在上图中，R1和R3起限流作用，R2起下拉作用，如此可以提高三极管的关断速度。工作中三极管是处于截止状态或饱和导通状态，即管子的非线性应用。
在电路关断之后，三极管be段端电压由0.7V缓慢下降，三极管没有完全关断，且处较长时间放大状态，会损坏三极管，所以需要加一个下拉电阻R2。
若是R2的阻值过大，会导致Vbe太大，也会损坏三极管。若是R2的值应该是刚好使三极管导通状态，电阻过小，会导致整体电路损耗加大

继电器线圈需要流过较大的电流（约50mA）才能使继电器吸合，一般的集成电路不能提供这样大的电流，因此必须进行扩流，即驱动。
用NPN型三极管驱动继电器的电路图，图中阴影部分为继电器电路，继电器线圈作为集电极负载而接到集电极和正电源之间。当输入为0V时，三极管截止，继电器线圈无电流流过，则继电器释放OFF相反，当输入为+VCC时，三极管饱和，继电器线圈有相当的电流流过，则继电器吸合ON。
续流二极管的作用： 当输入电压由变+VCC为0V时，三极管由饱和变为截止，这样继电器电感线圈中的电流突然失去了流通通路，若无续流二极管D将在线圈两端产生较大的反向电动势，极性为下正上负，电压值可达一百多伏，这个电压加上电源电压作用在三极管的集电极上足以损坏三极管。故续流二极管D的作用是将这个反向电动势通过图中箭头所指方向放电，使三极管集电极对地的电压最高不超过+VCC +0.7V。
2、（PNP三极管）(应用场景可驱动有源蜂鸣器和继电器)

蜂鸣器是感性器件，当三极管导通给蜂鸣器供电时，就会有导通电流流过蜂鸣器。电感的一个特点就是电流不能突变，导通时电流是逐渐增大的，这点没问题，但是当关断时，经“电源-三极管-蜂鸣器-地”这条回路就截断了，过不了任何电流，储存的电流经D1和蜂鸣器自身的环路来消耗掉，避免了关断时由于电感电流造成的反向冲击，接续关断时的电流。

当输入为0V时，三极管饱和，从而使继电器线圈有相当的电流流过，继电器吸合；相反，当输入为+VCC时，三极管截止，继电器释放。

3、MOS管是电压驱动，MOS管开启最低驱动电压为3V到5V左右，不同型号MOS管驱动电压不同，一些小功率MOS管最低驱动电压为2.5V左右，单片机I/O口可以直接驱动，但是此时MOS管处于半导通状态，内阻很大，驱动小电流负载可以这么使用。大电流负载就不可以这么使用了，内阻大，管子的功耗过大，很容易烧毁MOS管。MOS管达到饱和状态所需驱动电压一般为6V~10V左右，3.3V的电压不足以直接驱动MOS管使其饱和。因此，可以在I/O口的输出端加一级三极管，使MOS管的驱动电压变高。

原理分析：当单片机I/O口为高电平时，NPN三极管Q5导通，直接将N-MOS管控制极G极拉低，MOS管截止，负载不工作；当单片机I/O口为低电平时，NPN三极管Q5截止，电阻R12和R13将24V电源分压得G极电压为：24V*20K/（10K+20K）=8V，MOS管导通并达到饱和状态，负载工作。

我在一些项目实践中用到过的一些驱动电路（没有经过长时间压力测试）

1、PNP三极管s8550驱动继电器（小项目）

2、驱动12V和24V继电器

3、N沟道MOS管驱动加热片（实践过很多次）灯灭是在加热

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