技術(shù)分享：基于晶體三極管的雙路控制驅動(dòng)電路設計

設計原理與總體結構

該驅動(dòng)控制電路分為輸入級電路、放大級電路、驅動(dòng)電路與保護電路。其中，輸入級和放大級電路由兩路相同晶體管開(kāi)關(guān)電路構成，驅動(dòng)電路由兩路集電極開(kāi)路驅動(dòng)輸出，保護電路主要利用穩壓二極管的限幅功能，電路采取雙電源供電模式。其電路原理框圖如圖1所示。

圖3 輸入級電路

控制信號為高電平時(shí)，輸入級開(kāi)關(guān)三極管工作，但放大級開(kāi)關(guān)管不工作，電路輸出無(wú)驅動(dòng)能力;控制信號為低電平時(shí)，輸入級開(kāi)關(guān)三極管不工作，但放大級開(kāi)關(guān)管工作，電路輸出有驅動(dòng)能力。電路工作輸入與輸出時(shí)序圖如圖2所示。電路設計

由電路原理框圖看出電路分為輸入級電路、放大級電路、驅動(dòng)電路與保護電路，下面對各部分進(jìn)行詳細介紹。

1 輸入級電路

輸入級，由控制信號控制兩路相同信號的輸入，兩路信號每次只有一路有輸入信號，不同時(shí)輸入。輸入信號為一定幅值的方波，當控制信號為高電平。輸入信號為高電平時(shí)，三極管V1和V2的基極電流I b1,2=(Vcon-VBE1)/R1，集電極能提供的最大電流I c MA X1,2=V i n1/R3，選擇合適參數的三極管，使得βIb1,2>IcMAX1,2，V1和V2都處于飽和導通狀態(tài)，V1、V2的集電極為低電平;當控制信號為低電平，V1和V2處于截止狀態(tài)，則兩個(gè)輸入信號分別通過(guò)電阻R3、R4加到放大級三極管的基極。

2 放大級電路

放大級，對兩路輸入信號兩次放大后送給兩個(gè)驅動(dòng)級電路。當控制信號CON為低電平，輸入信號IN1、IN2在高電平期間，三極管V3和V4的基極電流I b3,4=(Vin1-VBE3)/R3，集電極能提供的最大電流IcMAX3,4=(VCC-VBE5)/R9，選擇參數合適的三極管，使得βIb3,4>IcMAX3,4，V3、V4處于飽和導通狀態(tài)。同理，V5、V6的基極電流Ib5,6=IcMAX3,4-VBE5/R11，V5和V6集電極能提供的最大電流IcMAX5,6=(VCC-VEE-VBE7)/R13。其中，三極管V7是驅動(dòng)輸出級的管子，選擇參數合適的三極管，使得βIb5 , 6>IcMAX5,6，V5、V6飽和導通。當控制信號CON為低電平，輸入信號為低電平時(shí)，放大級的四個(gè)三極管都截止。

圖4：放大極電路 圖5：驅動(dòng)與保護電路3 驅動(dòng)及保護電路

當控制信號Con為電平，輸入信號IN1、IN2在高電平期間，驅動(dòng)級三極管V7、V8具有驅動(dòng)能力，可將兩個(gè)三極管的集電極外接負載至電源進(jìn)行驅動(dòng)控制。

保護電路由二極管V10、V11，電阻R17、R18，穩壓管V12、V13和三極管V9構成。當V9導通時(shí)，V9導通壓降VBE9=VON，穩壓管的電壓降為VZ，二極管導通壓降為VON，電阻R18的電壓降VR18約為(Von/R17) R18,此時(shí)輸入端的信號幅度VX大約為：VCC+VR18+VZ+VBE9+VON，所以當輸出1或2端由于接感性負載，會(huì )產(chǎn)生瞬時(shí)反向感應電動(dòng)勢而使其電壓上升。當高于V x時(shí)，V9導通，實(shí)現限幅功能，保護V7、V10。

驗證測試與分析

當輸入信號VIN的幅度為12V時(shí)，對電路各部分進(jìn)行電路模擬仿真。采用Cadence的Capture CIS仿真軟件Orcad在計算機上進(jìn)行模擬仿真，仿真結果如圖6所示。

晶體三極管的雙路控制驅動(dòng)電路設計" style="border: none; vert