達靈頓電晶體的使用時機

ciko.ciko

通常單晶片的輸出電流<10mA,當其需推動較大負載時,常需串接驅動晶體管,而一般晶體管又分為普通型晶體管,達靈頓型晶體管,MOSFET等,要如何選用合適的晶體管?
1.普通型晶體管:Hfe=50-500,Vbe=0.7V,Vce(sat)=0.2V,適合小功率負載驅動.
2.達靈頓型晶體管:Hfe=1000,Vbe=1.4V,Vce(sat)=0.9V,適合中功率負載驅動.因其Vce(sat)較高,易發熱,通常應用於Io<3A的負載.
3.MOSFET:因其G級幾乎不需驅動電流,且Vds(on)接近0歐姆,適合較高功率負載驅動.
上述各參數值會隨不同晶體管而異,尤其是晶體管的輸出飽和壓降,會隨著負載電流的增加而上升.
其他細節,請觀看影片中的介紹.

ciko.ciko

在實務上89C51(或89S51或其他類型)單晶片有時會無法順利推動ULN2003(即有時正常有時異常),你可參考ULN200X系列的資料手冊,研究出此問題是如何發生的.

sc170gu

很清楚的介紹，謝謝分享

duke83

高功率負載使用 MOSFET 時還要特別注意 Vgs 的電壓，此電壓越高時 Rds 導通阻抗會更低。

例如：

前面多加一級電晶體提升 Vgs 的電壓讓 MOSFET 導通的更好，馬達類的大負載也不易發燙，但此電路因為多了一級電晶體所以控制信號要反向。
甚至還有許多 MOSFET 的專用驅動 IC 能用。

scottwang

duke83 發表於 2015-6-5 12:45 PM
高功率負載使用 MOSFET 時還要特別注意 Vgs 的電壓，此電壓越高時 Rds 導通阻抗會更低。

例如：

>前面多加一級電晶體提升 Vgs 的電壓讓 MOSFET 導通的更好

你說的不對了啦.

jojoling

ciko.ciko 發表於 2015-6-5 11:44 AM
在實務上89C51(或89S51或其他類型)單晶片有時會無法順利推動ULN2003(即有時正常有時異常),你可參考ULN200X ...

atmel 89S51 I/O 腳在Output High Voltage的輸出電流不太夠，就算輸出最大到 800uA時，壓降來到 2.4V


因為 ULN200x系列的 Ii 電流在 Vce(sat)需 250uA - 650uA



底下為 ULN200X 輸入電流/輸出電流的特性圖~

duke83

scottwang 發表於 2015-6-5 01:43 PM
>前面多加一級電晶體提升 Vgs 的電壓讓 MOSFET 導通的更好

你說的不對了啦. ...

是我記錯了嗎？還是文字表達不對？

scottwang

duke83 發表於 2015-6-5 08:23 PM
是我記錯了嗎？還是文字表達不對？

N type mosfet 要加PNP,才能提升到最高的導通狀態, 當然前面可以再加一級NPN做反相.
P type mosfet 要加NPN,才能提升到最高的導通狀態.

ysc

ciko.ciko 發表於 2015-6-5 11:44 AM
在實務上89C51(或89S51或其他類型)單晶片有時會無法順利推動ULN2003(即有時正常有時異常),你可參考ULN200X ...

51 系列 I/O 高電位輸出能力很差，我幾乎把它當成 Open Drain 來看待，所以設計 51 電路時都會在 I/O Pin 上加提升電阻，通常是用 10k 或 4.7k 排組。

51 系列之所以會如此，是因為簡化 I/O 介面結構，51 I/O Port 並沒有方向暫存器，是輸出 1 時當作輸入使用。

這部分，新一代的單晶片 STM8 系列就好很多，輸出、輸入電路介面特性有很多模式可選擇，幾乎想得到的都有。

duke83

scottwang 發表於 2015-6-5 10:11 PM
N type mosfet 要加PNP,才能提升到最高的導通狀態, 當然前面可以再加一級NPN做反相.
P type mosfet 要加N ...

MOSFET 的驅動有很多種方式，常見的還有推挽式的驅動結構，要採用哪種架構完全看切換速度等要求。

scottwang

duke83 發表於 2015-6-5 11:22 PM
MOSFET 的驅動有很多種方式，常見的還有推挽式的驅動結構，要採用哪種架構完全看切換速度等要求。 ...

因為你說"提升 Vgs 的電壓讓 MOSFET 導通的更好",所以我的認知是用電晶體的低Vce比10K更好,除非我的認知是錯誤的,那我得重新測試,以後我就要改設計方式了.

一般來說用P ch mosfet配NPN bjt, 或者用N ch mosfet直推 -- Help using MOSFET to switch on/off IC.

N-Channel Power MOSFET Switching Tutorial -- H bridge Motor Driver,一般的P ch mosfet配NPN bjt, 或者N ch mosfet直推.

N ch mosfet用直推,或者加上兩級bjt NPN和PNP, 一般為省錢都用直推的方式,若要加bjt得用兩級.

duke83

scottwang 發表於 2015-6-6 05:35 AM
因為你說"提升 Vgs 的電壓讓 MOSFET 導通的更好",所以我的認知是用電晶體的低Vce比10K更好,除非我的認知 ...

你是對的，我引用的圖不夠精確，對付這類電容性負載 （g s 間）電晶體能提供的瞬間電流要比提升電阻大的多，也才能快速反應。

oldhan

對岸stc15c60s2 系列可以單獨設定每一個io 是弱提升或強提升喔!