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5 分钟
N 管与 P 管的选择
p43（17.8 分钟）、p44（2.6 分钟）、p45（3.3 分钟）
问题的由来
N 型三极管放在负载底部，控制的是负载的接地线（负极）。
但很多产品需要控制负载的电源线（高边）。
那能不能把 N 管放到上面用？我一开始觉得应该可以，实测不行。
把 N 管放到高边会怎样
原理分析
N 管导通的前提是 VBE = 二极管压降 ≈ 0.7V。
以发射极作输出时：
输出点最高只能到 VCC − 0.7 = 4.3V（5V 供电时）CE 之间至少存在 0.7V 压差流过较大电流时，发热非常严重。
P = 0.7V × 0.5A = 0.35W ← 全部消耗在三极管上实测
N 管发射极输出，基极电阻取 1K（故意取大以便观察效果）：
电机能转，但三极管温度飙到 116℃ → 120℃。
换成 P 管
P 管电流方向与 N 管相反：
IB 从发射极流向基极输出从集电极取→ BE 与负载之间没有直接联系→ VBE 压降不影响负载可以完全避免上述问题。
P 管实测
PNP 管，发射极接 5V，集电极接电机，电机另一端接 GND，基极经电阻接地触发：
电机转，三极管温度只有 50 多度（因电阻取了 1K，偏大；取 510Ω 可压到 40 多度）。
核心结论
P 管用来控制负载的电源端，充当「电源开关」（高边开关）。
N 管一般接到负载的负端 / 底部，控制负载接地，是「负极开关」（低边开关）。
这条结论在后面 MOS 管部分会完全沿用，是最重要的选型规则之一。
例外情况
- 功率较小的场景，N 管也可以直接以发射极输出（0.7V 压差产生的功耗可以接受）
- 用自举电路等特殊结构也能避免发热，但成本会变得非常高
导通逻辑
N 管 P 管导通条件 B 比 E 高 0.7V E 比 B 高 0.7V输入 高电平导通 低电平导通关断 低电平 高电平推导
N 管：BE 之间就是一个二极管，要流过 IB 必须 B 点比 E 点高 0.7V，前提是输入端来高电平。
P 管：结构是 PNP，发射极是 P、基极是 N，BE 之间的二极管方向从发射极指向基极；要流过 IB 必须发射极比基极高 0.7V，前提是基极变成低电平（如接 0V），发射极 5V，才有电流流下来。
若输入信号从低变高（基极也变 5V），发射极 5V 与基极 5V 无压差，不会有 IB 电流，P 管不导通。
N 型三极管和 P 型三极管的工作逻辑刚好相反。
P 管的 RB 计算
和 N 管完全一样。
① IC 最大值 500mA（电机）② 饱和条件 IB × β > IC，β 取 100 → IB > 5mA③ RB = (5V − 0.7V) / 5mA = 860Ω（最大值）区别只在于导通逻辑反了。
两种开关的电路对照
N 管（低边开关） P 管（高边开关）
VCC VCC │ │ [负载] ┌──┴──┐ │ │ E │ ├─── C │ PNP │ │ │ C │ │ B ──[ RB ]── MCU └──┬──┘ │ E │ GND [负载] │ GND B ──[ RB ]── MCU| N 管低边 | P 管高边 | |
|---|---|---|
| 位置 | 负载下面 | 负载上面 |
| 控制的是 | 负载的地线 | 负载的电源线 |
| 导通电平 | 高电平 | 低电平 |
| 抗干扰电阻 | 下拉（B-E 之间） | 上拉（B-E 之间） |
| 压降影响 | 有 0.3V 饱和压降 | 有 0.3V 饱和压降 |
选型决策
负载可以一端接地吗？ │ ├─ 可以（大多数情况） → 用 N 管（低边开关） │ 便宜、性能好、驱动简单 │ └─ 不可以（负载必须接电源端）→ 用 P 管（高边开关） 导通逻辑相反，注意别搞错坑
- N 管放高边会严重发热（0.7V × 负载电流全在三极管上），实测能到 120℃
- P 管控制电源端，N 管控制接地端，这条在 MOS 管部分完全沿用
- 两者导通逻辑相反：N 管高电平通，P 管低电平通
- P 管加上拉电阻，N 管加下拉电阻，都接在 B-E 之间
- P 管的 RB 算法和 N 管一样，别以为换个管子公式就变了；另外 P 管可选型号比 N 管少、价格更贵、性能也略差，能用 N 管就用 N 管
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