三极管和MOS管对接下拉电阻及电阻自动降压电阻设计

　　三极管和MOS管怎么对接下拉电阻

　　设计一个驱动继电器（或者电磁阀、电机）的电路，不算难吧？但是设计一个稳定的电路有没有信心？比如如何排除“上电误启动”。

　　举个例子：

　　这是一个单片机驱动普通直流电机的电路图。先给小白解释一下电路：TC4426是一个“MOS管驱动芯片”，供电电压12V，如果P1.2是高电平（5V），那么OUTA引脚就是低电平（0V），如果P1.2是低电平，那么OUTA就是高电平（12V）。关于这一点，通过芯片原理图上的OUTA上面的横杠也可以看的出来，输入和输出是反向的。当MOS管栅极（G极）是高电平（一般大于4V就可以导通了，具体看MOS管型号的datasheet），MOS管导通，直流电机工作，如果MOS管栅极是低电平，MOS管不导通，电机不转。

　　为了上电以后，电机先不能转，让它转的时候再转。所以单片机初始化引脚的时候，就要把引脚初始化为高电平。

　　实际上，单片机上电有一个复位的过程，复位以后，单片机才会工作，在这个复位过程中，单片机的引脚电压是不定的，所以就有可能造成电机短时启动。

　　同时，在上电的过程中，G极的电位也是很不稳定的。

　　做产品就要极致，不稳定的产品贴上Made in China岂不是丢人！

　　所以为了稳定性，我们一般会在MOS管的栅极加个下拉电阻，在上电的时候把栅极拉低，不让MOS管导通。不过，这个下拉电阻阻值的选择是很关键的。

　　接了下拉电阻以后，电路图如下：

　　那么这个电阻该选多大阻值呢？

　　我们先看一下，当我选了4.7K的阻值时，G极的波形如下：

　　（我用的是频率为1K的PWM驱动）

　　当我把下拉电阻换成33K的时候，波形如下图所示：

　　你看出区别来了吗？

　　用4.7K的时候，高电平是7V左右；用33K的时候，高电平是11V左右。

　　那如果用比4.7K更小的电阻，高电平就会更低，如果高电平小于了4V，可能MOS管就导不通了。

　　归根结底，还是最基本的欧姆定律和电阻分压原理。

　　你看是不是呢？

　　把复杂的问题看简单了，说明你就看懂了！

　　另外提醒：栅极驱动电压要尽可能大，所以虽然4.7K和33K都可以正常工作，不过33K更合适。

　　电阻自动降压电阻该如何设计？

　　串电阻降压启动控制电路分析（图）

　　线路分析：按下启动按钮SB1，接触器KM线圈得电，KM吸合，KM的常开接点闭合自保持，电机启动过程中，当转速达到一定要求时，按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈得电，KM1吸合，KM1的常开接点闭合自保持，在主回路中将第一级电阻切除，当转速再升到一定要求时，按下启动按钮SB3，接触器KM2线圈得电，KM2吸合，KM2的常开接点闭合自保持，在主回路中将第二级电阻切除，当转速达到额定转速时，按下启动按钮SB4，接触器KM3线圈得电，KM3吸合，KM3的常开接点闭合自保持，在主回路中将第三级电阻切除，至此电阻全部切除，电机完成降压启动。

　　按钮接触器中间继电器控制的补偿器降压启动原理分析（图）

　　原理：补偿器降压启动是利用自耦变压器来降低启动电压，达到限制启动电流的目的。自耦变压器有多个抽头，以获得不同变比。采用自耦变压器降压启动，其启动电流与启动转矩按变比平防备的降低。

　　线路分析：电机启动时，按下启动按钮SB1，接触器KM1线圈得电，KM1吸合，KM1的常开接点闭合，使KM2线圈得电，KM2的常开接点自锁，使KM1、KM2能够自保持，同时，KM2的常闭接点打开，使KM3被闭锁，即不允许KM3线圈得电。

　　在电机启动结束后，手动按下按钮SB2，中间继电器KA线圈得电，KA的常开接点自锁，同时KA的常闭接点打开，使KM1线圈失电，KM1的常开接点打开，使KM2线圈失电，此时将补偿器从启动回路中切除。在KM2线圈失电后，KM2的常闭接点闭合，使KM3线圈得电，KM3的常开接点闭合，自锁。同时KM3的常闭接点打开，使KM1、KM2线圈不得电。达到接触器接点互锁的目的。这时电机在额定电压下运行。

　　要求：书中有关电机的电路要全部会画图，会选择电路中的元器件（即会设计控制电路）。

　　例如：以30kW电机为例。

　　①自动开关

　　Izd≥1.1Ie

　　②熔断器容体选择

　　IeR——熔断器额定电流；Ie——电动机额定电流

　　③接触器：

　　（1）按主回路要求选择接触器的额定电压；

　　（2）按控制回路要求，选择接触器的线圈电压；

　　（3）按电动机的额定功率或负载的计算电流选择接触器的容量等级。

　　④热继电器额定电流

　　30kW的电机（取cosφ=0.85），按照得： 53.62A