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EMC不过,这次败给了三极管

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8050三极管在大约0.5V左右就开始从有Ic电流,在0.8V左右就基本可以工作在开关状态了

问题描述

公司之前做过的一个产品。产品在做EMC认证过程中,经常会出现信号指示灯乱闪烁的情况。信号指示灯的连接原理图如下。

图 1:原设计中的指示灯原理图

原因分析

问题的原因定位比较明确,没有施加干扰的时候,信号指示灯是正常的,施加EMC干扰的时候,导致了乱闪,说明是由于我们在EMC防护上不到位。

经过分析,我们主要在三极管的驱动电路上出了问题,工程师在设计的时候,以为三极管工作在开关状态下,只要给给基极足够的驱动电流就可以了。

但是忽略了一个问题,三极管的导通所需的Vbe非常小,如下图2,8050三极管在大约0.5V左右就开始从有Ic电流,在0.8V左右就基本可以工作在开关状态了。

也就是说虽然主芯片没有对外输出高电平,但是由于周围的其他干扰,也是可以导致三极管非正常导通的。

图 2: 三极管Vbe与Ic的关系曲线图

解决方案

经过整改,我们主要采取以下的方案:将原来的R6修改为10K,增加一个下拉电阻3K,构成分压关系,当cpu输出为3.3V的时候,Vbe=0.76V,输出2V时,Vbe=0.46V准备开始导通,同时增加一个并联的0.1uF的电容,吸收部分干扰脉冲。

经过EMC的实测,问题可以得以解决。

图3: 整改后的方案


总结

三极管增加基极的下拉电阻有以下几个作用:

1、如果主芯片没有工作,可以给三极管一个确定的电平,保持在关断状态下;

2、提高三极管的导通电平,如果没有下拉电阻,三极管0.7V就可以导通,增加合适的下拉后,可以提高到2V甚至更高才能导通

3、防止三极管受噪声信号的影响而产生误动作,使晶体管截止更可靠!

4、防止输入电流过大,加个电阻可以分一部分电流,这样就不会让大电流直接流入三极管而损坏其。

5、增加下拉以后,可以提供放电通道,可以提高三极管的放电速度。当三极管开关作用时,ON和OFF时间越短越好,为了防止在OFF时,因晶体管中的残留电荷引起的时间滞后,在B,E之间加一个R起到放电作用

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首次发布时间:2025-11-21
最近编辑:8分钟前
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