1、1:蜂鸣器控制电路 无源蜂鸣器。当 BUZZ 为高电平时,三极管 T1(三极管 N 型)导通,蜂鸣器响,低电平蜂鸣器不响。R5 作用是限流。图: 1.1下面电路增加了电容 C18 和反向二极管 D2.作用是滤波和阻止反向。二极管的反向击穿电压很高。一般小功率三极管触发电压很低,0.7V,电流也很小,一般不到 1UA.图 1.2:2:IO 控制电源开关是否导通。利用三极管和 MOS 管。MOS:MOSFET 管式 FET 的一种,可以被制作成增强型或耗尽型, P 沟道或 N 沟道共四种,但实际应用的只有增强型的 N 沟道 MOS 管和增强型的 P 沟道 MOS 管,NMOS,PMOS。对于这两种
2、增强型的 MOS 管,常用的是 NMOS,特点是导通电阻小,开关电源和马达驱动的引用都是它。导通条件:NMOS:当 Vgs 大于一定的数值时,就导通;PMOS:当 Vgs 小于一定的数值时,就导通。开关损耗:不管是 NMOS 还是 PMOS,导通后都有导通电阻存在,产生损耗必然的,现在的 MOS 管导通电阻一般都是几十毫欧姆。MOS 管 AO3401:P-channel Enhancement Mode Field Effect Transistor导通条件:一般不要超过-12V 即可对于 AO3401 来说。下面是对不同的压差对应的阻抗值:下面是开关控制电路在工程中的应用:1:通过一个 IO
3、 管脚控制电源是否导通。2:下面是两个 MOS 管 3401,没有加入开关控制,只是上电后,VDD 就等于输入电压。此时可以两路供电,如果 J5 没有输入电压,由 VBUS 供电,经过 F1 输出 5V 电压。下面电路可以把 R10 换成开关,Q201 是始终导通状态,内部二极管压降是 0.5V 左右。注意:两个三极管方向是不同的,Q200 左边是 S,右边是 D;Q201 左边是 D,右边是 s。当 J5 有电压时,Q200 导通,Q201 也满足导通条件,压降由 0.5V 变为 0.1V。具体详解在下一节。注:VBUS 右边断开。J5 电压 R11 上测 R9 右侧VDD VBUSJ5 和
4、 VBUS同时供电5.09 0 0.46 5.07 4.6只 VBUS 供电4.21 0 0.38 4.21 4.51只有 J5 供电5.09 0 0.46 5.09 4.753:一种利用稳压管和 MOS 管构成的稳压电路。说明:VCC 既可以来自左边的 VDD5V_Control,也可以来自 PC 的 PS2 口供电Vpc_IN,哪个电压高,采用哪个。稳压电路的测量:原电路:左边 Vpc_IN 是 PS2 口电源供电,右边是机具供电 VCC。当 PS2 口供电时左边为 5V,右边 4.5V 左右,能满足机具电压要求,当 PS2 口断电时,机具能够正常工作。为了降低 PS2 口的电压降,决定采
5、用下面电路:目标是当 PS2 口有电时,使三家管 Q412 导通,从而 Q411 导通,VCC 接近Vpc_IN,此时机具采用 PS2 口电压(5V 左右);当 PS2 不接时,机具单独供电(4.5V 左右),电流不能由机具流向 PS2 口。采用上面参数测试记录:稳压管两端电压A(输入) B C D(输出) E B 点电流3.41 5.14 1.73 0.68 5.13 0 1.05MA3.25 4.63 1.38 0.67 4.63 0 0.71MA3.1 4.23 1.13 0.66 4.23 0 0.47 MA2.9 3.8 0.9 0.64 3.8 0 0.26 MA2.59 3.32
6、 0.73 0.62 3.32 0 0.09 MA2.34 2.9 0.56 0.5 2.35 2.25 0.05 MA2.28 2.73 0.45 0.41 2.16 2.15 0.04 MA最后面两行说明:1:MOS 管内部的二极管压降为 0.6V 左右。2:稳压管的漏电流可以使三极管导通。PN 结 0.6V 左右就可以导通。得出两个结论:1:输入电压在 3.3V 时,三极管就导通,说明电阻 R436 太大,需要减小。2:稳压管的漏电流随着输入电压的升高而升高,但是当两端电压达到 3.9V 时,电流应该大于 1 毫安。为了保证输入电压在 5V 左右能够使它稳压,必须提高电流,降低电阻,而且
7、当输入电压低于 4.7V 时,必须关断三极管。测试结果如下:稳压管两端电压A(输入) B C D(输出) E B 点电流3.94 5.15 1.21 0.69 5.15 0 5.2MA3.85 4.9 1.05 0.65 4.9 0 4MA3.8 4.76 0.96 0.63 4.76 0 3.3 MA3.77 4.65 0.88 0.59 4.65 0 2.9 MA3.76 4.62 0.86 0.58 4.62 0 2.8 MA3.72 4.48 0.76 0.51 4.03 3.70 2.5MA3.64 4.25 0.61 0.41 3.67 3.67 2 MA最后两行说明:能够满足当
8、PS2 输入电压在【4.6-5V】能够满足稳压的效果。然后进一步把大键盘串接到机具中,当机具电源断掉时,大键盘能够正常工作。当机具电源工作时也能正常工作。检测发现还有如下问题:1:质检测试发现终端机无法关机,经测试发现当终端机器关机时,Vpc_In 处仍有电压, VCC(4.84V)通过 Q411,导致 Vpc_In 点有电压(4.8V ) ,此时 D405压降为 0.3V 左右。当 Vpc_IN 突然断电时,机具供电 VCC 存在,而且断电瞬间,三极管是导通的,所有 VCC 会倒灌入终端,三极管永远打开状态。2:导致采用 PS2 口供电电压的范围不容易确定,就是说终端电压多大时,此电路正向导
9、通,同时终端断电时,Vpc_IN 电压必须小于某个值才能防止三极管Q412 导通。例子如下:说明:IRF530 特点: Vgs max 正负 20V,一般 VGS 取 12-15V 比较好。上面的电路不对。 Vgs 偏小。对于单片机 PWM 驱动高压的 MOS(饱和导通时 VGS 接近 10V),要考虑以下问题: 1.电平转换,单片机输出高电平不超过 5V,一般 VGS 取 12-15V,所以驱动电路要有电平转换能力。 2.相位转换,上面说过 MOS 是当作反相器,所以要根据负载所需的相位和单片机输出相位进行转换。如要求单片机输出高电平时 MOS 导通,驱动电路就要求是同相的。 3.开关频率,
10、不同的驱动电路对具有不同的频率响应,对于高达 1.5M 的开关频率来说,用普通三极管的简单自搭电路是很难达到要求的,基本要选择专门的驱动 IC。还有,一般光耦是不可以在几十 K 以上的频率工作于开关状态,如要隔离,6N137 是比较好的,还有专门带光隔和驱动的光耦,当1.5M 还是达不到。 4,驱动电流。虽然 MOS 在静态时基本不消耗驱动功率,但他的输入是容性的,为了尽快打开开关,减少开关损耗,需要用最快的速度向 Cgs 充电,所以驱动电路都有一个非常重要的参数就是峰值驱动电流,如200MA,600MA,1A,2A,4A,6A. 5,驱动电路的工作电压,一般 VGS 最大值不可以超过 20V,所以驱动电路的工作电压不要超过 18V 为好,向上面的电路,需要再加一个 15V 的电压,当然也可以从 40V 降压。 6.DV/DT 问题,由于 MOS 在高的 DV/DT 下容易损坏,电磁干扰也会增加。为了解决这些问题,有时需要可以加长驱动电路输出的上升/下降时间,简单的方法是加个小电阻在驱动输出和 G 极间。3:信号间电平转换。3.1 串口电平转换 3.3V 与 5V 之间的高低电平转换。可能存在的问题:假设串口速率采用 115200 那么高,低电平的时间为 8.68us,上述电路应该采用高频管(开关时间短反应快)的三极管,2N3904 满足。而 9018 不满足,时间测量如下: