输出三状态电路

只看该作者 · 2019-11-6 16:33

本帖最后由 lyzjhzdz 于 2019-11-6 16:35 编辑

原理根据读取信号对应输出不同状态 24V 、地、悬空，三种状态。现在想到二种方法，大家觉的哪个好？第二种继电器方法好像是真正的悬空

1万 · 2019-11-6 16:46

从速度，开关状态（有无抖动，是否允许),长期可靠性(是否经常操作），使用埸合（防爆）。要求。

1万 · 2019-11-6 18:25

第一个图应该是错的。
你的MCU-IO应该无法给出24V的高电平，所以PNP管无法关断。

只看该作者 · 2019-11-6 20:35

本帖最后由 lyzjhzdz 于 2019-11-6 21:20 编辑

戈卫东发表于 2019-11-6 18:25
第一个图应该是错的。
你的MCU-IO应该无法给出24V的高电平，所以PNP管无法关断。 ...

谢谢老师，是的，发现了。修改如下，看有些例子里有图中R4 和D1 ，不理解加这两个有什么作用？不知道如果输出24V电压有无达到24V或误差多少？如果输出低有无0V 还是有多大误差？这应该从哪些方面考虑？

只看该作者 · 2019-11-6 21:17

本帖最后由 lyzjhzdz 于 2019-11-6 21:23 编辑

zyj9490 发表于 2019-11-6 16:46
从速度，开关状态（有无抖动，是否允许),长期可靠性(是否经常操作），使用埸合（防爆）。要求。 ...

速度没有要求，只是输出三个状态也没有驱动大电流，抖动是不用许得，要输出稳定。可能要经常操作，使用环境也不恶劣。

只看该作者 · 2019-11-6 21:45

R4 限流 Q1, Q2 同时导通时, 如果没有这个R4导致烧毁
D1 防止OUT端的电压倒灌
另外Q3直连Q1也是比较危险的
输出电压跟负载有关, 饱和压降是肯定有的, 如果负载太重可能无法进入饱和, 压降更大

只看该作者 · 2019-11-6 21:47

本帖最后由 lyzjhzdz 于 2019-11-6 21:48 编辑

king5555 发表于 2019-11-6 21:40
D1可省略。R4是在2个IN=Hi时限制上下管直通电流，不然烧毁上下管。是输出Low优先。 ...

加了R4会不会输出误差偏大？因为在R4上产生了压降？现在是要求输出高和低误差在1%以内？这能达到吗？

只看该作者 · 2019-11-6 22:08

本帖最后由 lyzjhzdz 于 2019-11-6 22:13 编辑

zzz3265 发表于 2019-11-6 21:45
R4 限流 Q1, Q2 同时导通时, 如果没有这个R4导致烧毁
D1 防止OUT端的电压倒灌
另外Q3直连Q1也是比较危险 ...

是的，Q3不能直接链接Q1基极，不然在Q3导通时Q1会烧掉吧？改成如下。是不是选MOS比三极管好，MOS管压降少，输出精度更高？

只看该作者 · 2019-11-7 09:25

lyzjhzdz 发表于 2019-11-6 22:08
是的，Q3不能直接链接Q1基极，不然在Q3导通时Q1会烧掉吧？改成如下。是不是选MOS比三极管好，MOS管压降少 ...

给你一个实用线路，线路的结构保证了基本上不会有直通风险，串联的2个电阻，也可以进一步防止可能发生的直通。
IO节省了一个，控制方式高，输出低电平，低输出高电平，IO为H/L任意状态，IO转换为输入，则输出高阻。
很小的串联电阻基本上不会影响你输出的精度，如果负载输出阻抗很低，则说明输出功率也很大了，则这里讨论这样的线路没什么意义了。

1万 · 2019-11-7 09:47

本帖最后由 zyj9490 于 2019-11-7 09:50 编辑

tianxj01 发表于 2019-11-7 09:25
给你一个实用线路，线路的结构保证了基本上不会有直通风险，串联的2个电阻，也可以进一步防止可能发生的 ...

输入端浮空就是高阻？如果是这样的话，输入端口要改变二种模式，一种是PP输出，实现高低电平输出，另一种把输入端设定成输入，成为浮空，输出高阻，

只看该作者 · 2019-11-7 09:54

本帖最后由 tianxj01 于 2019-11-7 09:59 编辑

zyj9490 发表于 2019-11-7 09:47
输入端浮空就是高阻？如果是这样的话，输入端口要改变二种模式，一种是PP输出，实现高低电平输出，另一种 ...

对啊，输入端浮空，则Q3\Q4全部失去偏置截止，Q2\Q5也失去偏置，截止，输出高阻。
当IO从0V转换到5V中间，大概在1/2Vcc的±0.5V范围，是实质性死区，Q2\Q3都没有导通，合理控制输入方波边沿速度，所以，基本上不会出现输出共通情况。事实上，这线路也是我们用分立器件做MOS驱动的常用手段，为了扩大交越死区，我们甚至可以把Q3、Q4射极部分用3个电阻，而射极交叉，人为扩大死区数据，优点嘛，很明显，输出幅度大，驱动管子能力远高于图腾柱而功耗还低。关键是配感性负载（比如变压器隔离驱动MOS），波形矩形系数比图腾柱好很多很多。

1万 · 2019-11-7 10:06

lyzjhzdz 发表于 2019-11-6 20:35
谢谢老师，是的，发现了。修改如下，看有些例子里有图中R4 和D1 ，不理解加这两个有什么作用？不知道如果 ...

实际上，在电源端加一个自恢复保险管，在软件上，先关闭后开启，防止同时开启引发上下短路，此电路是可以用的，取逍R4,D1.

只看该作者 · 2019-11-7 11:31

tianxj01 发表于 2019-11-7 09:25
给你一个实用线路，线路的结构保证了基本上不会有直通风险，串联的2个电阻，也可以进一步防止可能发生的 ...

谢谢！长知识！为什么R7 R8 阻值要这么大？

只看该作者 · 2019-11-7 14:32

楼主一定要说明OUT接的是什么，什么东西要需24V，地和悬空的输入呢？不然大家给不出最佳的答案

只看该作者 · 2019-11-7 14:49

awei0822 发表于 2019-11-7 14:32
楼主一定要说明OUT接的是什么，什么东西要需24V，地和悬空的输入呢？不然大家给不出最佳的答案 ...

给出三状态，外部读取状态做出相应动作。不用驱动什么部件

只看该作者 · 2019-11-7 16:04

lyzjhzdz 发表于 2019-11-7 11:31
谢谢！长知识！为什么R7 R8 阻值要这么大？

R7目的是串联一定的值，使得低电平输入时候，Q4基极电位不那么低，以满足Q4输出驱动Q5的电平需求。
至于R8，则纯粹是为了对付芯片有漏电什么的，在IO选择高阻时候，少量的漏电，可以被R8直接旁路。

只看该作者 · 2019-11-12 23:45

本帖最后由 lyzjhzdz 于 2019-11-12 23:47 编辑

king5555 发表于 2019-11-6 22:25
R4=0也可以，但要加电路。上面in-H端多一组新的R1和Q3，新的Q3集极接到Q2基极。如此变成Hi优先。 ...

现在，在画图时又有困惑，这R4是不是要很大的功率，当多是HI 是两三极管多导通，这时w=(24*24)/R4,假如R4=10欧。W=57.6W？感觉不现实？这样R4要很大才行，这样对精度不满足？不知道你说的加个三极管不用R4 ，想不通？

只看该作者 · 2019-11-13 09:58

king5555 发表于 2019-11-13 08:17
9楼电路，相当于Q2-基极与Q3-集极之间，接上一个理想二极管(基A，集K)。Q3导通时，Q2基极被下拉而截止。
...

是这样吗？感觉不对啊？

只看该作者 · 2019-11-13 12:49

king5555 发表于 2019-11-13 12:18
这样的。

如你图：当两控制端都是高电平时，Q3 ,Q4,Q1,Q2 .都是导通，这样还是跟上面图一样Q1,Q2 会烧坏。没有你说的高优先？

1万 · 2019-11-13 12:54

lyzjhzdz 发表于 2019-11-13 12:49
如你图：当两控制端都是高电平时，Q3 ,Q4,Q1,Q2 .都是导通，这样还是跟上面图一样Q1,Q2 会烧坏。没有你说 ...

此状态，Q2的基极电平被Q4强制拉低，隔断了端口的高电平输入。

输出三状态电路

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