劉堅強電子學《電子元器件電路基礎》5-2 二極體開關電路

2020-12-04 劉堅強官方網站

二極體開關電路概述

我們這節課來學習二極體開關電路,即採用開關二極體構成的電子開關電路。由於普通二極體的開關速度不夠快,所以在這種開關電路中所使用的二極體要專門的開關二極體。

二極體開關電路實物

來看一下實物,在驅動變壓器旁邊的這兩個紅色玻璃二極體就是開關二極體(如圖5-2-1所示)。

圖5-2-1 開關二極體

取一個下來看看,看一下上面的印字,4148(如圖5-2-2所示),是1N4148開關二極體,常見的還有1N4448。

圖5-2-2 1N4148開關二極體

看一下背面的線路,D5、D6。這是D5的正極(如圖5-2-3所示)接驅動變壓器的一個引腳。

圖5-2-3 D5的正極

D5的負極接D6的正極(如圖5-2-4所示)。

圖5-2-4 D6的正極

D6的負極經電阻到開關管Q02的一個腳。開關管是13007(如圖5-2-5所示),是用三極體做的開關管。

圖5-2-5 13007開關管

左邊腳是B極,旁邊是前面學過的10uF加速電容。

二極體開關電路圖

補充一下電路圖,Q02是三極體,實際上接另一個三極體Q01的E極。我們簡化一下,直接看作是+310V過來的。開關二極體在這裡,D6,1N4148,D5,也是1N4148(如圖5-2-6所示)。

圖5-2-6 二極體開關電路圖

二極體開關電路分析

D5正極接的是驅動變壓器,說明它的輸入電壓為一個矩形脈衝電壓,在這之前輸入電壓為0V。此時開關二極體D5的正極上沒有電壓,所以它處於截止狀態,其內阻很大,開關二極體相當於斷開,也就是關,這樣輸入電壓就不能過來加到三極體的B極上。

當輸入電壓為正脈衝,也就是矩形脈衝上面這一段時,這個足夠大的電壓加到D5的正極,使它從截止狀態轉換到導通狀態,即開關二極體的開,此時它的內阻很小,可以認為小到0Ω,無疑後邊的D6也導通,這樣輸入電壓就全部加到三極體的B極。

這段時間過了又到矩形脈衝下面,就是說從高電平跳變到低電平時,輸入電壓為0V,這時開關二極體D5截止,相當於開路。就這樣,開關二極體在導通與截止之間快速轉換,起到了一個開關作用。

有了剛才的分析基礎,這裡簡單總結一下:

當矩形脈衝的高電平加到D5正極時,D5導通,同時也引起D6導通,三極體Q02的B極上有電壓。

當矩形脈衝跳變到低電平時,D5截止,三極體Q02的B極上沒有電壓。

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