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敘三極管在開(kāi)關(guān)電源中做開(kāi)關(guān)的原理及設(shè)計(jì)方法（二）

來(lái)源：東莞市成良智能科技發(fā)布時(shí)間：2019-10-11 點(diǎn)擊量：1137

接著上面文章繼續(xù)來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源之三極管開(kāi)關(guān)的測(cè)試：

開(kāi)關(guān)電源之三極管開(kāi)關(guān)在切斷的狀況下，由于負(fù)載上沒(méi)有電流流過(guò)，因此也沒(méi)有壓降，所以全部的供應(yīng)電壓均跨降在開(kāi)關(guān)的兩端，因此其VCE值應(yīng)等于VCC，這和機(jī)械式開(kāi)關(guān)是完全相同的。如果開(kāi)關(guān)本身應(yīng)導(dǎo)通而未導(dǎo)通，那就得測(cè)試Vin的大小了。欲保證三極管導(dǎo)通，其基極的Vin電壓值就必須夠高，如果Vin值過(guò)低，則問(wèn)題就出自信號(hào)源而非三極管本身了。假使在Vin的準(zhǔn)位夠高，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通絕無(wú)問(wèn)題時(shí)，而負(fù)載卻仍未導(dǎo)通，那就要測(cè)試開(kāi)關(guān)電源電壓是否正常了。

在導(dǎo)通的狀態(tài)下，硅三極管的VBE值約為0.6伏特，假使Vin值夠高，而VBE值卻高于和低于0.6伏特，例如VBE為1.5伏特或0.2伏特，這表示基射極接面可能已經(jīng)損壞，必須將三極管換掉。
一旦VBE正常且有基極電流流動(dòng)時(shí)，便必須測(cè)試VCE值，假使VCE趨近于VCC，就表示開(kāi)關(guān)電源之三極管的集基接面損壞，必須換掉三極管。假使VCE趨近于零伏特，而負(fù)載仍未導(dǎo)通，這可能是負(fù)載本身有開(kāi)路現(xiàn)象發(fā)生，因此必須檢換負(fù)載。

1 開(kāi)關(guān)電源之基本三極管開(kāi)關(guān)之改進(jìn)電路

有時(shí)候，我們所設(shè)定的低電壓準(zhǔn)位未必就能使三極管開(kāi)關(guān)截止，尤其當(dāng)輸入準(zhǔn)位接近0.6伏特的時(shí)候更是如此。想要克服這種臨界狀況，就必須采取修正步驟，以保證三極管必能截止。

1.1 加速開(kāi)關(guān)電源之電容器

在要求快速切換動(dòng)作的應(yīng)用中，必須加快三極管開(kāi)關(guān)的切換速度。此方法只須在RB電阻上并聯(lián)一只加速電容器，如此當(dāng)Vin由零電壓往上升并開(kāi)始送電流至基極時(shí)，開(kāi)關(guān)電源之電容器由于無(wú)法瞬間充電，故形同短路，然而此時(shí)卻有瞬間的大電流由電容器流向基極，因此也就加快了開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的速度。稍后，待充電完畢后，電容就形同開(kāi)路，而不影響三極管的正常工作。

一旦輸入電壓由高準(zhǔn)位降回零電壓準(zhǔn)位時(shí)，開(kāi)關(guān)電源之電容器會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)即令基射極接面變成反向偏壓，而使三極管開(kāi)關(guān)迅速切斷，這是由于電容器的左端原已充電為正電壓，因此在輸入電壓下降的瞬間，電容器兩端的電壓無(wú)法瞬間改變?nèi)詫⒕S持于定值，故輸入電壓的下降立即使基極電壓隨之而下降，因此令基射極接面成為反向偏壓，而迅速令三極管截止。

1.2 圖騰式開(kāi)關(guān)
假使開(kāi)關(guān)電源之三極管開(kāi)關(guān)加上了電容性負(fù)載（假定其與RLD并聯(lián)），那么在三極管截止后，由于負(fù)載電壓必須經(jīng)由RC電阻對(duì)電容慢慢充電而建立，因此電容量或電阻值愈大，時(shí)間常數(shù)（RC）便愈大，而使得負(fù)載電壓之上升速率愈慢，在某些應(yīng)用中，這種現(xiàn)象是不容許的，因此必須采用改良電路。

圖騰式電路是將一只三極管直接迭接于另一三極管之上所構(gòu)成的，它也因此而得名。欲使負(fù)載獲能，必須使Q1三極管導(dǎo)通，同時(shí)使Q2三極管截?cái)?，如此?fù)載便可經(jīng)由Q1而連接至VCC上，欲使負(fù)載去能，必須使Q1三極管截?cái)?，同時(shí)使Q2三極管導(dǎo)通，如此負(fù)載將經(jīng)由Q2接地。由于Q1的集電極除了極小的接點(diǎn)電阻外，幾乎沒(méi)有任何電阻存在，因此負(fù)載幾乎是直接連接到正開(kāi)關(guān)電源上的，也因此當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí)，就再也沒(méi)有電容的慢速充電現(xiàn)象存在了。

2 開(kāi)關(guān)電源之三極管開(kāi)關(guān)之應(yīng)用
2.1 驅(qū)動(dòng)指示
晶體管開(kāi)關(guān)最常見(jiàn)的應(yīng)用之一，是用以驅(qū)動(dòng)指示燈，利用指示燈可以指示電路某特定點(diǎn)的動(dòng)作狀況，亦可以指示馬達(dá)的控制器是否被激勵(lì)，此外亦可以指示某一限制開(kāi)關(guān)是否導(dǎo)通或是某一數(shù)字電路是否處于高電位狀態(tài)。是利用開(kāi)關(guān)電源之晶體管開(kāi)關(guān)來(lái)指示一只數(shù)字正反器（flip-flop）的輸出狀態(tài)。假使正反器的輸出為高準(zhǔn)位（一般為5伏特），晶體管開(kāi)關(guān)便被導(dǎo)通，而令指示燈發(fā)亮，因此操作員只要一看指示燈，便可以知道正反器目前的工作狀況，而不須要利用電表去檢測(cè)。

2.2 不同電壓準(zhǔn)位的界面電路
在工業(yè)設(shè)備中，往往必須利用固態(tài)邏輯電路來(lái)?yè)?dān)任控制的工作，有關(guān)數(shù)字邏輯電路的原理，詳細(xì)加以介紹，在此為說(shuō)明界面電路起見(jiàn)，先將工業(yè)設(shè)備的控制電路分為三大部份﹕（1）輸入部份，（2）邏輯部份，（3）輸出部份。

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