實(shí)用的三極管開(kāi)關(guān)電路分析 <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
三極管開(kāi)關(guān)電路功率管的控制應用廣泛。這里對一個(gè)實(shí)用開(kāi)關(guān)電路中的各元器件作用作具體分析。 <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
三極管開(kāi)關(guān)控制電路:
上圖是一個(gè)小功率三極管控制大功率三極管(達林頓《0u2438cq.cn》管)開(kāi)關(guān)電路。
控制信號通過(guò)控制小功率三極管的開(kāi)關(guān)來(lái)控制大功率管Q1的開(kāi)關(guān)。 <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
原理分析 <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
三極管開(kāi)關(guān)電路的基本原理控制三極管工作在截止區和飽和區工作。電路設計原則等不作贅述,
的三極管電路參考書(shū)籍有介紹。在這里也只討論圖中這些阻容元器件的作用,不討論其取值計算(
取值計算
選定三極管,而且頗為簡(jiǎn)單)。
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圖中R1作用是Q2的基極限流;R3作用是泄放掉關(guān)斷時(shí)基極電荷,讓Q2在低電平時(shí)保持截止
;R4作用是Q2的集電極限流以及Q1的基極限流;電容C2是加速電容,加速Q2的開(kāi)關(guān)速度,降低Q2管耗,從而延長(cháng)Q2壽命;R5和C1是
輸出反饋給Q2的基極,作用同樣為加速Q2的開(kāi)關(guān)速度,延長(cháng)Q2的壽命以及電路整體的性能,此為正反饋。
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下面主要解釋下C2的作用,其余的元器件作用,相信有三極管電路基礎的都能理解。
讓我們來(lái)看看C2是如何“加速”的—— <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
先來(lái)看看電路在沒(méi)有C2的下是如何工作的:控制端由低電平拉升到高電平的過(guò)程中,集電極電流增長(cháng)使得三極管從截止區—》放大區—》飽和區變化,從而使三極管從關(guān)斷
(截止)變?yōu)殚_(kāi)通
(飽和),注意,開(kāi)通過(guò)程中,集電極電流增長(cháng)
靠Vcc提供;反過(guò)來(lái),控制端從高電平變?yōu)榈碗娖竭^(guò)程中,通過(guò)R3對基極電荷的泄放,加速控制三極管從飽和區—》放大區—》截止區變化,并最終變?yōu)殛P(guān)斷
。 <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
再來(lái)看看加上C2后的電路工作。來(lái)看由Vcc、R4、C2、R3、GND構成的回路:當電路沒(méi)有控制激勵的
下(Control端低電平),Vcc給電容C2充電,C2和R4連接端的電位為Vcc; <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
當控制激勵從低電平向高電平轉換的過(guò)程中,基極端電位上升,導致C2向三極管集電極放電,這樣,集電極電流增長(cháng)中,一小部分靠C2提供,其余靠Vcc提供,加速了三極管從截止到飽和變化的過(guò)程,
C2兩端的電壓反轉,大小約為0.7(VBE)-0.3(VCEsat)V;反過(guò)來(lái),控制端從高電平變?yōu)榈碗娖竭^(guò)程中,
基極電壓的下降以及集電極電壓的上升,集電極對C2充電,從而導致三極管集電極與發(fā)射級間的電流更快速的下降,配合R3的作用,更快速的使三極管進(jìn)入截止
。
,C2在這里確實(shí)起到了加速開(kāi)關(guān)的作用。 <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
但問(wèn)題又出來(lái)了,電路
應用到我產(chǎn)品上所
的頻率僅僅是幾百赫茲,對于毫秒級的應用,出來(lái)的開(kāi)關(guān)波形根本不會(huì )有延時(shí),按道理無(wú)需另加加速電容,這是怎么回事?這里要感謝IR公司的白師兄給我的釋疑:這里加速電容的作用并不是改善頻率特性而加的,而是
改善三極管的功耗; <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
眾所周知,三極管在截止區和飽和區功耗最小,而在放大區功耗最大,原因是截止區VCE大、ICE極小,飽和區ICE大、VCE很。ǖ扔陲柡蛯妷篤CEsat),而放大區是大電壓大電流;加速開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間讓開(kāi)關(guān)三極管快速穿越大功耗區(線(xiàn)性放大區)而進(jìn)入到小功耗區(截止區和飽和區),從而降低功耗來(lái)降低三極管的溫度,延長(cháng)三極管的壽命。而本電路恰恰應用在開(kāi)關(guān)電路持續開(kāi)關(guān)工作的
,也印證了師兄的解釋。 <<版權聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如有侵犯到你的權利請與我們聯(lián)系更正!
類(lèi)似地,R5/C1正反饋的作用同樣也是加速Q2的開(kāi)關(guān),來(lái)降低管耗,延長(cháng)壽命。
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