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​在设计大功率可调开关电源中,什么是OC门?什么是OD门?

什么是大功率可调开关电源集电极开路(OC)
我们先来说说集电极开路输出的结构。大功率可调开关电源集电极开路输出的结构如图1所示,右边的那个三极管集电极什么都不接,所以叫做集电极开路(左面的三极管为反相之用,使输入为"0"时,输出也为"0")。 
关于图1,当左端的输入为“0”时,前面的三极管截止(即集电极C跟发射极E之间相当于断开),所以5V电源经过1K电阻加到右边的三极管上,右边的三极管导通(即相当于一个开封闭合);当左端的输入为“1”时,前面的三极管导通,而后边的三极管截止(相当于开关断开)。
在设计大功率可调开关电源中,什么是OC门?什么是OD门?

我们将图1简化成图2的姿态。图2中的开关受软件操控,“1”时断开,“0”时闭合。很明显可以看出,当开封闭合时,输出直接接地,所以输出电平为0。而当开关断开时,则输出端悬空了,即高阻态。这时电平状况未知,如果后边一个电阻负载(即便很轻的负载)到地,那么输出端的电平就被这个负载拉到低电平了,所以这个电路是不能输出高电平的。
再看图三。图三中那个1K的电阻便是上拉电阻。如果开封闭合,则有电流从1K电阻及开关上流过,但因为开封闭和时电阻为0(便利我们的评论,实践情况中开关电阻不为0,别的关于三极管还存在饱满压降),所以在开关上的电压为0,即输出电平为0。如果开关断开,则因为开关电阻为无穷大(同上,不考虑实践中的漏电流),所以流过的电流为0,因而在1K电阻上的压降也为0,所以输出端的电压就是5V了,这样就能输出高电平了。可是这个输出的内阻是比较大的(即1KΩ),如果接一个电阻为R的负载,经过火压核算,就可以算得最终的输出电压为5*R/(R+1000)伏,即5/(1+1000/R)伏。所以,如果要到达必定的电压的话,R就不能太小。如果R真的太小,而导致输出电压不行的话,那我们只有经过减小那个1K的上拉电阻来添加驱动才能。可是,上拉电阻又不能获得太小,因为当开封闭合时,将产生电流,因为开关能流过的电流是有限的,因而限制了上拉电阻的取值,别的还需要考虑到,当输出低电平时,负载可能还会给供给一部分电流从开关流过,因而要归纳这些电流考虑来挑选适宜的上拉电阻。
如果我们将一个读数据用的输入端接在输出端,这样就是一个IO口了(51的IO口就是这样的结构,其间P0口内部不带上拉,而其它三个口带内部上拉),当我们要运用输入功用时,只要将输出口设置为1即可,这样就相当于那个开关断开,而关于P0口来说,就是高阻态了。
 
什么是大功率可调开关电源漏极开路(OD)
关于大功率可调开关电源漏极开路(OD)输出,跟集电极开路输出是十分类似的。将上面的三极管换成场效应管即可。这样集电极就变成了漏极,OC就变成了OD,原理剖析是一样的。
另一种输出结构是推挽输出。推挽输出的结构就是把上面的上拉电阻也换成一个开关,当要输出高电平时,上面的开关通,下面的开关断;而要输出低电平时,则刚好相反。比起OC或许OD来说,这样的推挽结构高、低电平驱动才能都很强。如果两个输出不同电平的输出口接在一同的话,就会产生很大的电流,有可能将输出口烧坏。而上面说的OC或OD输出则不会有这样的情况,因为上拉电阻供给的电流比较小。如果是推挽输出的要设置为高阻态时,则两个开关有必要一起断开(或许在输出口上运用一个传输门),这样可作为输入状况,AVR单片机的一些IO口就是这种结构。 

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