三极管开关电路_一个实用三极管开关电路的分析

三极管开关电路被广泛用作电源管的控制。本文对实用开关电路中各部件的作用进行了具体分析。

三极管开关控制电路

上图为控制大功率三极管(达林顿管)开关电路的小功率三极管。

控制信号通过控制小功率三极管控制信号Q1的开关。

原理分析

三极管开关电路的基本原理是控制三极管在截止区域和饱和区域工作。不重复电路设计原则，介绍了一般的三极管电路参考书。这里只讨论这些阻力元件在图中的作用，而不讨论其值计算（因为值计算需要选择三极管，而且相当简单）。

图中R1作用是Q2的基极限流；R3功能是在关闭状态下释放基极电荷Q2.低电平时保持截止状态；R4作用是Q集电极限流及2Q1基极限流；电容C二是加速电容，加速Q降低开关速度Q从而延长管耗Q2寿命；R5和C1作为输出反馈Q2基极的作用也是加速Q2开关速度，延长Q2的寿命和电路的整体性能是正反馈。

以下主要说明C2的作用，其余的元器件作用，相信有一定三极管电路基础的都能理解。

让我们看看C如何加速？——

先看看电路是否在C2.如何工作：在从低电平到高电平的过程中，集电极电流的增加使三极管从截止区域—>放大区—>饱和区的变化使三极管从关闭状态（截止日期）变为开启状态（饱和）。请注意，在开启过程中，集电极电流的增长完全取决于Vcc相反，控制端从高电平到低电平，通过R三对基极电荷的排放加速了饱和区三极管的控制—>放大区—>截止区变化，最终变成关闭状态。

再来看看加上C2后电路工作。来看由Vcc、R4、C2、R3、GND构成电路：当电路不控制激励时(Control端低电平)，Vcc给电容C2充电，C2和R4连接端的电位为Vcc；当控制激励从低电平转换为高电平时，由于基极电位上升，导致C2向三极管集电极放电，使集电极电流增长的一小部分依赖于C2提供，其余靠Vcc提供加速了三极管从截止到饱和变化的过程C两端的电压反转约为0.7(V_BE)-0.3(V_CEsat)V；另一方面，由于基极电压的下降和集电极电压的上升，控制端从高电平变为低电平。C2充电，从而导致三极管集电极与发射级间的电流更快速的下降，配合R3的作用使三极管更快地进入截止状态。C这里确实起到了加速开关的作用。

但问题又出来了。这个电路实际应用于我的产品所需的频率只有几百赫兹。对于毫秒级应用程序，开关波形根本不会延迟。根据原因，没有必要加速电容器。这里要感谢IR公司的白兄弟解释了我的疑问：这里加速电容的作用不是改善频率特性，而是改善三极管的功耗；众所周知，三极管在截止区和饱和区的功耗最小，而在放大区的功耗最大V_CE大、I_CE饱和区极小I_CE大、V_CE小(等于饱和导通电压V_CEsat)，放大区是大电压、大电流；加速开关时间是使开关三极管快速通过大功耗区（线性放大区）进入小功耗区（截止区和饱和区），从而降低功耗，降低三极管温度，延长三极管的使用寿命。该电路正好用于开关电路的连续开关，这也证实了兄弟们的解释。

类似地，R5/C正反馈的作用也是加速Q为了降低管耗，延长寿命，2开关。