今天分享文章的最終目的是和大家一起交流心得，共同提高技術(shù)水平，本文并無針對(duì)特定人和特定人群意思。

去年初，我們公司為國(guó)內(nèi)一家上市公司客戶代加工電路板，電路方案都是這家公司的工程師設(shè)計(jì)好的，雖然是代工，按照慣例，拿到資料后我習(xí)慣性的還是要看下，本人喜歡研究欣賞其他人的電路設(shè)計(jì)方案，這也是個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短。

這個(gè)客戶設(shè)計(jì)的電路方案，其中有個(gè)負(fù)載模塊是4V供電，這個(gè)模塊的電流需求正常在0.5A左右，但有時(shí)電流峰值需求可能達(dá)到1.5A。

這個(gè)方案用的單片機(jī)系統(tǒng)是5V供電的，這個(gè)負(fù)載模塊對(duì)電源的紋波要求比較高，客戶用了一個(gè)射極跟隨器做穩(wěn)壓器，將系統(tǒng)的5V降低為4V給這個(gè)負(fù)載模塊供電，這部分電路如下圖：

乍一看以上電路沒什么問題，三極管基極被穩(wěn)壓管ZD1鉗位為4.7V,三極管發(fā)射極跟隨基極電壓為4.7-0.7=4V.仔細(xì)一看，又覺得哪有問題，經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，Q1的基極電流最大只有（5-4.7）/82=3.6mA.查看了三極管PXT8050的datasheet,雖然PXT8050的最大集電極電流能達(dá)到1.5A.但根據(jù)放大倍數(shù)Hfe和Ic關(guān)系的曲線圖，當(dāng)Ic電流為1.5A時(shí)，三極管的放大倍數(shù)約為50左右（如下圖），Ic在1A以上時(shí)，放大倍數(shù)是隨著溫度升高而減小的。而且實(shí)際三極管工作溫度肯定會(huì)超過理想的25℃。

我們來算下，當(dāng)負(fù)載模塊電流需要電源提供1.5A的電流時(shí)，即使不考慮三極管的實(shí)際溫升，此時(shí)需要的三極管基極電流為1.5/50=30mA。計(jì)算結(jié)果已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電路實(shí)際能提供的電流，根據(jù)最開始的計(jì)算，電路實(shí)際能提供的基極電流為3.6mA,而且這還是沒有考慮穩(wěn)壓管消耗的電流的情況下。考慮到溫升，實(shí)際情況會(huì)更糟，也就是當(dāng)后級(jí)模塊需要1.5A電流時(shí)，電源根本提供不了這么大的電流，我將這個(gè)問題反饋給客戶方的工程師，建議將R1改為10歐，同時(shí)將Q1更換為電流和放大倍數(shù)更大的三極管D882S.選用放大倍數(shù)區(qū)間為200-400倍的管子。當(dāng)D882S的Ic電流為3A時(shí)，放大倍數(shù)還能達(dá)到200左右。如下圖：

選GR檔

3A時(shí)對(duì)應(yīng)的放大倍數(shù)200

但接下來對(duì)方工程師的回答讓我很詫異，對(duì)方工程師說，R1不能減小，減小電阻后基極電流就超過1mA了,基極電流不能超過1mA。

我懵圈了，我回答說為什么不能超過1mA？對(duì)方回答，他們一直是這么規(guī)定的？而且目前的電路經(jīng)過樣機(jī)測(cè)試沒有問題，不需要更改。

我沒有繼續(xù)跟他爭(zhēng)辯了，只是說你們內(nèi)部需不需要再評(píng)估下？幾臺(tái)樣機(jī)測(cè)試正常并不能代表真實(shí)的客戶使用環(huán)境下機(jī)器不會(huì)出問題。

和客戶反饋后這個(gè)問題后，我特意查了下三極管的手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)一般的小電流三極管確實(shí)沒有標(biāo)明最大基極電流這個(gè)參數(shù)，而只有一些大功率的三極管才會(huì)標(biāo)明最大基極電流,如下圖：

那電路設(shè)計(jì)中我們?cè)趺磥碓O(shè)定最大基極電流這個(gè)參數(shù)呢？一般來說是將三極管最大集電極電流除以最小放大倍數(shù)得到最大的基極電流，或者一般工程應(yīng)用上最大基極電流通常取最大集電極電流的十分之一，不超過這個(gè)值，也是比較安全且留有余量的。

這事就此作罷，后續(xù)沒有消息，年中這個(gè)產(chǎn)品上市后，幾個(gè)月后就陸續(xù)有市場(chǎng)退貨，市場(chǎng)反饋機(jī)器有重啟復(fù)位掉線等現(xiàn)象，我司配合客戶處理問題，經(jīng)檢測(cè)故障機(jī)器，分析故障是由上述負(fù)載模塊供電不足導(dǎo)致。

最終這個(gè)客戶的這批產(chǎn)品全部召回返工，因后續(xù)返工的電路板，客戶沒有再找我司代工，從側(cè)面打聽，整改方案是減小R1阻值，三極管換成電流和放大倍數(shù)更大的管子，具體型號(hào)未知。

我們?cè)倩仡^談?wù)勥@個(gè)方案，這個(gè)電路方案適用于后級(jí)負(fù)載對(duì)電壓精度要求不高的場(chǎng)合，或者后級(jí)負(fù)載是小電流的場(chǎng)合，因?yàn)槿龢O管的Vbe會(huì)隨著集電極電流變換而變化的，也就是三極管的Vbe并不是穩(wěn)定的0.7V（如下圖）.好在這里的負(fù)載模塊供電電壓需求為3.8-4.2V之間，所以問題不大。

隨著Ic增大，Vbe也在增大

綜合以上，在不大改動(dòng)的前提下，該方案的整改方向?yàn)?，減小R1的阻值，減小的同時(shí)要考慮穩(wěn)壓管的功耗，更換功率、放大倍數(shù)更大的管子。電源輸出的地方可以再增加1個(gè)470uF的電容，保證峰值電流到來時(shí)，電源的穩(wěn)定性。

最后重申，上市公司的大佬們不要噴小編，上面提到的那位工程師也許僅僅是某些知識(shí)點(diǎn)稍薄弱，也許其它方面的專業(yè)知識(shí)很厲害，畢竟我交流過的上市公司的工程師，絕大部分還是很牛的，寫這篇文章目的最重要是分享交流經(jīng)驗(yàn)，讓我們大家共同進(jìn)步，爭(zhēng)取早日邁進(jìn)上市公司的大門，又或者是世界500強(qiáng)的大門。

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