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三極管做開關控制繼電器的時候，為什麼繼電器要接在三極管集電極上，接發射極有什麼問題？

這個題目是用三極管控制繼電器，繼電器驅動電機。用三極管控制繼電器，常用的接法有射極接法和集電極接法。

三極管的射極接法；由於三極管採用射接接法，繼電器在發射極上會吸走電壓，而且射極接法只能接低阻抗負載。故，三極管採用集電極驅動方式來驅動繼電器。

圖中的D1是續流二極管，其作用反向續流、抑制浪湧。但是該電路的反應速度不是很理想，為了提高電路的反應速度，可在繼電器的一端串聯RC電路，如下圖所示！

續流二極管與繼電器線圈構成迴路；當繼電器線圈失電時，續流二極管會吸收繼電器線圈自感產生的反向電動勢而形成高壓脈衝，這樣避免了三極管的損壞。

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我是這樣理解的，如果是NPN型三極管要把繼電器接在集電極之上，如果是PNP型三極管要把繼電器接在集電極之下。

首先在解釋之前要闡明一點，我們在設計電路時，要麼讓器件接地，要麼接高電平，是不能懸空的（高阻態），高阻態是一種不確定狀態，對電路是不利的。

首先分析把繼電器接在NPN型三極管集電極，如下圖所示

在三極管T1的基極b和發射極e（地）之間接了一個電阻R2，這個電阻叫做下拉電阻，那麼這個電阻什麼作用呢？下拉肯定是把基極的電位拉低了，b當在不給基極b信號時，由於R2的存在可以保證b為低調平，如果去掉R2在不給b點信號時，b點的電位是不知道的，可以高可以低，呈現高阻態，如果由於靜電或其他外部原因使b點為高電平，這時b要通過e到地放電，那麼三極管就誤導通了，繼電器就會誤接通造成危險事故。那麼我不接下拉電阻，可不可以接個電阻到電源做上拉電阻，答案不行，如果接個上拉電阻，那麼電源經過上拉電阻到b，經過三極管到e到地，有電流ibe，三極管會一直導通，起不到開關的作用。所以NPN型三極管必須接下拉電阻，NPN型三極管的發射極e必須接地，繼電器要接到三極管集電極之上。

如果把NPN型三極管和繼電器調換，把繼電器接到三極管的發射極如下圖所示，用5V控制12V時，b和e為0.7V時，三極管完全開通，那麼e點的電位接近12V大於基極b的5V，這時會使三極管關斷，關斷之後e點又小於5V，三極管慢慢又會開通，就這樣不停的開通關斷，e點的電位就遠小於12V,繼電器也不能正常工作。這時三極管就像一個線性電源給繼電器供電。所以把繼電器接在NPN型三極管的發射極是行不通的。

PNP型三極管是同樣的道理，PNP型三極管要接上拉電阻，在沒有給b輸入信號時，b點要拉高（通過上拉電阻）如下圖所示。如不接R2，在沒有信號時，b點可能是低電平，這樣三極管就誤導通了，PNP型三極管接下拉電阻是不行的（接下拉電阻三極管會一種導通），所以PNP型三極管的發射極e必須和電源相接，繼電器要接到三極管集電極之下。

與NPN型三極管分析一樣，把繼電器接在PNP型三極管的發射極e，繼電器也不能正常工作。，

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在用三極管驅動繼電器工作時，不論所用的三極管是PNP型還是NPN型，一般都是將繼電器接在三極管的集電極，很少見到將繼電器接在三極管的發射極，這是為什麼呢？下面我們介紹一下三極管驅動繼電器時，為何繼電器不接在三極管的發射極？▲

上圖所示電路中的繼電器接在NPN型三極管9013的發射極，繼電器的工作電壓為5V。若Vin端為高電平信號，三極管飽和導通，繼電器得電工作；Vin端為低電平信號，三極管截止，繼電器失電停止工作。我們知道，對於NPN型硅三極管，正常工作時，其發射極電壓總是比基極電壓低約0.6V左右。假設Vin端所加的高電平信號幅度為3V，那麼三極管導通後，即使基極電阻上的壓降為0V，其發射極電壓也只有2.4V左右，繼電器無法獲得額定電壓而工作。對於額定電壓為5V的繼電器，Vin端輸入的高電平幅度至少得5V（不考慮基極電阻上的壓降），繼電器才能工作。也就是說，繼電器接在三極管的發射極，要求前級電路輸出的控制信號的幅度至少得接近繼電器的額定電壓才能通過三極管控制繼電器工作，而繼電器接在三極管的集電極則不存在這種問題。我們來看下面電路。▲

上圖電路中，繼電器接在NPN三極管的集電極，當Vin端為高電平時，三極管飽和，繼電器得電工作；當Vin端為低電平時，三極管截止，繼電器停止工作。在本電路中，Vin端的高電平信號，不論其幅度是0.8V還是100V，只要調整基極電阻R2的阻值，使三極管有一個合適的基極電流，即可使其飽和導通，並使繼電器工作。由此可見，三極管驅動繼電器時，將繼電器接在三極管的集電極，對輸入端控制信號的幅度要求很小，這種接法控制更方便，故三極管驅動繼電器時，一般都是接在三極管的集電極。

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在用三極管驅動繼電器的時候，不管是NPN還是PNP，都要把繼電器接在三極管的集電極，而不會接在發射極上。一般初學者都會容易碰到這個問題，下面和大家分析一下這個問題。

首先先看一下三極管驅動繼電器的正確接法，NPN、PNP三極管驅動繼電器的典型電原理圖如下圖所示。

上圖中，分別是NPN和PNP三極管驅動繼電器的電路原理圖，這兩個電路中都把繼電器接在了集電極上。因為三極管驅動繼電器時需要工作在截止和飽和狀態，如果把繼電器接在發射極可能會導致三極管不能完全飽和繼電器線圈壓降太多導致電壓不足以驅動繼電器線圈。以NPN三極管驅動繼電器為例，介紹如下：

上圖中，把繼電器接在了發射極上，三極管在正常工作時，基極和發射極之間存在大約0.7V的電壓差，而且繼電器的線圈在工作時也會產生電壓降。如果GPIO處是5V，基極電阻的壓降如果忽略不計的話，那麼發射極的電壓是4.3V，對於5V的繼電器而言，有可能導致不吸合，或者處於臨界狀態，導致頻率誤觸發，更何況基極電阻也會產生電壓降的。

如果發射極接地，而把繼電器接集電極的話，基極在不考慮基極電阻壓降的情況下，只需要很小的電壓就能使三極管飽和導通。

綜上所述，三極管在驅動負載的時候會把負載接在集電極，而不是發射極。

以上就是這個問題的回答，感謝留言、評論、轉發。更多精彩內容請關注本頭條號：玩轉嵌入式。感謝大家。

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三極管驅動繼電器，需要讓三極管工作在飽和導通區

三極管飽和導通需要B-E間的PN結正偏，B-C間的PN結也是正偏，繼電器和三極管的接法決定了三極管能不能可靠的工作在飽和導通區了。

三極管驅動繼電器電路

• 驅動繼電器我們可以用NPN的三極管，也可以用PNP的三極管
  
• NPN三極管驅動繼電器時，把繼電器接在C極，三極管E極接地；基極（B）驅動信號為高電平時導通，此時，E極將一直維持0V，可靠的實現了Vb>Ve和Vb>Vc，使B-E間的PN結正偏，B-C間的PN結也是正偏，驅動電路是可靠的。
• PNP三極管驅動繼電器時，把繼電器接在C極，三極管E極VCC；基極（B）驅動信號為低電平時導通，此時，E極將一直維持在VCC，可靠的實現了Ve>Vb和Vc>Vb，使B-E間的PN結正偏，B-C間的PN結也是正偏，驅動電路是可靠的。

繼電器接到三極管E極會怎麼樣？

• 以NPN三極管驅動繼電器為例，把繼電器接到三極管的E極
• NPN三極管B極驅動信號為高電平時三極管導通
• C極接在VCC，Vc可能大於Vb
• 繼電器工作時也有一定的壓低，Ve也可能大於Vb
  

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根據提問者的意思，三極管做開關控制繼電器的時候，為什麼繼電器要接在三極管的集電極上，而不是接在發射極上。

這是因為根據三極管的特性有關，如下圖，無論是NPN還是PNP型的三極管使用時都是接在集電極上的。

三極管屬於小電流控制大電流的半導體元件，IC=β×IB。以NPN型三極管為例，基極有電流才能實現放大，UBE＞死區電壓時（一般0.6V左右），基極才有電流。也就是說要實現三極管導通，基極-發射極要有一定的壓差，因為基極是控制端，所以發射極的電位固定，基極的電位才固定。容易實現控制，只要控制輸入端電位高於0.6V再加上限流電阻即可。

如下圖，若都接在三極管的發射極上，對於NPN的三極管，無論三極管是否導通，集電極(C)的電位為固定值VCC，而發射極(E)的電位不固定，三極管截止時為低電平（GND），當三極管完全導通時，電平約為VCC。要實現三極管導通UBE＞0.6V，那控制端的電平多少合適呢？若輸入高電平VCC，當三極管截止時，E為零電位，三極管導通，導通之後E變為高電位（約VCC），三極管立馬截止，實現不了穩定的控制。

也不是說一定要接在集電極上，接在發射極上也是可以的。只是接在集電極上控制電路更方便。

如下圖繼電器是接在三極管的發射極上的，可以實現控制，但是要使用隔離電源控制，VCC2/GND2為隔離電源，與VCC1/GND1隔離。這樣就可以，當輸入為VCC2時，三極管導通，輸入為GND2時，三極管截止。

▲繼電器接在三極管發射極上可實現的控制方式

技術閒聊

三極管做開關控制繼電器時，為什麼繼電器接在集電極?下面就我的理解跟大家分享一下

接在發射極上的問題

下面舉一個實例來說明會更好的理解原因。請各位看官聽我慢慢道來。我們的這個例子是用5V單片機通過NPN三極管來控制一個線圈額定電壓為12VDC的繼電器。我們先將繼電器接在三極管發射極，來看看會發生什麼問題。下面是該例子的電路圖

由於I/O輸出的高電平為5V，限流電阻上就會有電流流過，因此三極管的基極電壓就必定小於5V。由於三極管工作時，基極-發射極有約0.7V左右的壓降，那麼三極管的發射極電壓會更小。

也就是說繼電器線圈上的電壓小於5V，而我們的繼電器線圈額定電壓為12V，那麼繼電器很可能不能正常工作。

接集電極上的好處

當繼電器接在集電極上時就可以解決這個問題，先上圖

I/O端口輸出5V電壓時，三極管開始工作，基極-發射極壓降約0.7V。由於發射極接地，所以基極電壓為0.7V左右，那麼三極管的基極電流就能很容易計算出來，只要參數選擇合理，三極管就可以工作在飽和區，其特性就像是一隻開關，集電極-發射極之間的壓降很小。這樣就可以使繼電器線圈上的壓降約等於12V，保證繼電器正常工作。

這就是兩者之間的差異。

口口木的筆記 於杭州 2019-1-31

口口木的筆記

NPN放下面，漏形，灌電流，甲類放大，驅動電壓大於0.7v即可驅動，不挑繼電器電壓。若放上面，12v繼電器就需要12.7v驅動電壓，大於多數控制電路的電壓。

PNP放上面，源型，漏電流(拉)，不挑驅動電壓，下拉導通。放下面飽合後基極電壓會下降(發射極0.3v)，容易出現誤動作。

夢景仙

接在發射極雖然能工作，但三極管有可能工作在飽和區，對管子不好，也有可能出現意想不到的工作

郭志剛物聯網

負載接在E極的叫射極輸出器，要求輸入電壓要高於負載的額定電壓，所以極少採用啊！

關鍵字: 三極管 科技 繼電器