拉电流、灌电流和漏电流

news/2024/7/27 8:37:29/文章来源:https://blog.csdn.net/RookieThree/article/details/136446100

一、介绍

拉电流（source current）就是输出电流，即从芯片引脚向外流出的电流；灌电流（sink current）就是吸收电流，即从芯片引脚向内，流入芯片内的电流；漏电流就是泄露电流。

1、拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力（注意：拉、灌都是对输出端而言的，所以是驱动能力）的参数，这种说法一般用在数字电路中。拉即泄，主动输出电流，从输出口输出电流；灌即充，被动输入电流，从输出端口流入；

2、由于数字电路的输出只有高（1）、低（0）两种电平值，高电平输出时，一般是输出端对负载提供电流，其提供电流的数值叫“拉电流”；低电平输出时，一般是输出端要吸收负载的电流，其吸收电流的数值叫“灌（入）电流”。

(1)逻辑门输出为高电平时的负载电流（为拉电流）。
(2)逻辑门输出为低电平时的负载电流（为灌电流）。
(3)逻辑门输入为高电平时的电流（为灌电流）。
(4)逻辑门输入为低电平时的电流（为拉电流）。

3、漏电流分为四种，分别为：半导体元件漏电流、电源漏电流、电容漏电流和滤波器漏电流。

　　(1)半导体元件漏电流:PN结在截止时流过的很微小的电流;

　　(2)电源漏电流:开关电源中为了减少干扰，按照国标，必须设有EMI滤波器电路。由于EMI电路的关系，使得在开关电源在接上市电后对地有一个微小的电流，这就是漏电流。如果不接地，计算机的外壳会对地带有110伏电压，用手摸会有麻的感觉，同时对计算机工作也会造成影响。

　　(3)电容漏电流:电容介质不可能绝对不导电，当电容加上直流电压时，电容器会有漏电流产生。若漏电流太大，电容器就会发热损坏。除电解电容外，其他电容器的漏电流是极小的，故用绝缘电阻参数来表示其绝缘性能；而电解电容因漏电较大，故用漏电流表示其绝缘性能（与容量成正比）。对电容器施加额定直流工作电压将观察到充电电流的变化开始很大，随着时间而下降，到某一终值时达到较稳定状态这一终值电流称为漏电流。其计算公式为：i=kcu(μa)；其中k值为漏电流常数，单位为μa(v·μf)。

(4)滤波器漏电流:电源滤波器漏电流定义为：在额定交流电压下滤波器外壳到交流进线任应一端的电流。如果滤波器的所有端口与外壳之间是完全绝缘的，则漏电流的值主要取决于共模电容CY的漏电流，即主要取决于CY的容量。由于滤波器漏电流的大小，设计到人身安全，国际上各国对插都有严格的标准规定：对于是20V/50Hz交流电网供电，一般要求噪声滤波器的漏电流小于1mA。

二、衡量输出驱动能力

当逻辑门的输出端为低电平时，灌入逻辑门的电流称为灌电流，灌电流越大，输出端的低电平旧越高。然而，逻辑门的低电平是有一定限制的，一般不允许超过一定值，所以灌电流有一个上限。

当逻辑门的输出端为高电平时，逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出的，这个电流称为拉电流。拉电流越大，输出端的高电平就越低。这是因为输出级的三极管是有内阻的，内阻上的电压降会使输出电压下降。拉电流越大，输出端的高电平越低。然而，逻辑门的高电平也是有一定的限制的，有一个最小值，不允许超过这个值。所以，拉电流也有一个上限。

可见，输出端的拉电流和灌电流都有一个上限，负责高电平输出时，拉电流会使输出低于规定下限；低电平输出时，灌电流会使输出高于上限。

所以，拉电流和灌电流反映了输出驱动能力。芯片的拉、灌电流参数值越大，意味着该芯片可以接更多的负载。例如灌电流是负载给的，负载越多，被灌入的电流越大。

同时由于高电平输入电流（灌电流）很小，在微安（uA）级别，一般可以不考虑，低电平输入电流（拉电流）电流较大，在毫安（ma）级，所以往往低电平的灌电流不超标就不会有问题。