开关电路是一种常用的功用电路,例如家庭中的照明电路中的开关,各种民用电器中的电源开关等。
在开关电路中有两大类的开关:
(1)机械式的开关,选用机械式的开关件作为开关电路中的元器材。
(2)电子开关,所谓的电子开关,不必机械式的开关件,而是选用二极管、三极管这类器材构成开关电路。
1.开关二极管开关特性阐明
开关二极管同一般的二极管相同,也是一个PN结的结构,不同之处是要求这种二极管的开关特性要好。
当给开关二极管加上正向电压时,二极管处于导通状况,相当于开关的通态;当给开关二极管加上反向电压时,二极管处于截止状况,相当于开关的断态。二极管的导通和截止状况完结开与关功用。
开关二极管便是使用这种特性,且经过制作工艺,开关特性更好,即开关速度更快,PN结的结电容更小,导通时的内阻更小,截止时的电阻很大。
如表9-41所示是开关时间概念阐明。
表6.19 开关时间概念阐明
2.典型二极管开关电路作业原理
二极管构成的电子开关电路办法多种多样,如图9-46所示是一种常见的二极管开关电路。
图9-46 二极管开关电路
经过调查这一电路,能够了解下列几个方面的问题,以利于对电路作业原理的剖析:
(1)了解这个单元电路功用是第一步。从图8-14所示电路中能够看出,电感L1和电容C1并联,这显然是一个LC并联谐振电路,是这个单元电路的基本功用,清晰这一点后能够知道,电路中的其他元器材应该是环绕这个基本功用的辅佐元器材,是对电路基本功用的扩展或弥补等,以此思路能够方便地剖析电路中的元器材效果。
(2)C2和VD1构成串联电路,然后再与C1并联,从这种电路结构能够得出一个判别成果:C2和VD1这个支路的效果是经过该支路来改动与电容C1并联后的总容量巨细,这样判别的理由是:C2和VD1支路与C1上并联后总电容量改动了,与L1构成的LC并联谐振电路其振动频率改动了。所以,这是一个改动LC并联谐振电路频率的电路。
关于二极管电子开关电路剖析思路阐明如下几点:
(1)电路中,C2和VD1串联,依据串联电路特性可知,C2和VD1要么一起接入电路,要么一起断开。假如仅仅需求C2并联在C1上,能够直接将C2并联在C1上,可是串入二极管VD1,阐明VD1操控着C2的接入与断开。
(2)依据二极管的导通与截止特性可知,当需求C2接入电路时让VD1导通,当不需求C2接入电路时让VD1截止,二极管的这种作业办法称为开关办法,这样的电路称为二极管开关电路。
(3)二极管的导通与截止要有电压操控,电路中VD1正极经过电阻R1、开关S1与直流电压+V端相连,这一电压便是二极管的操控电压。
(4)电路中的开关S1用来操控作业电压+V是否接入电路。依据S1开关电路更简单承认二极管VD1作业在开关状况下,因为S1的开、关操控了二极管的导通与截止。
如表9-42所示是二极管电子开关电路作业原理阐明。
表9-42 二极管电子开关电路作业原理阐明
在上述两种状况下,因为LC并联谐振电路中的电容不同,一种状况只要C1,另一种状况是C1与C2并联,在电容量不同的状况下LC并联谐振电路的谐振频率不同。所以,VD1在电路中的真实效果是操控LC并联谐振电路的谐振频率。
关于二极管电子开关电路剖析细节阐明下列二点:
(1)当电路中有开关件时,电路的剖析就以该开关接通和断开两种状况为例,别离进行电路作业状况的剖析。所以,电路中呈现开关件时能为电路剖析供给思路。
(2)LC并联谐振电路中的信号经过C2加到VD1正极上,可是因为谐振电路中的信号起伏比较小,所以加到VD1正极上的正半周信号起伏很小,不会使VD1导通。
3.毛病检测办法和电路毛病剖析
如图9-47所示是检测电路中开关二极管时接线示意图,在开关接通时丈量二极管VD1两头直流电压降,应该为0.6V,假如远小于这个电压值阐明VD1短路,假如远巨细于这个电压值阐明VD1开路。别的,假如没有显着发现VD1呈现短路或开路毛病时,能够用万用表欧姆档丈量它的正向电阻,要很小,不然正向电阻大也欠好。
图9-47 检测电路中开关二极管时接线示意图
假如这一电路中开关二极管开路或短路,都不能进行振动频率的调整。开关二极管开路时,电容C2不能接入电路,此刻振动频率升高;开关二极管短路时,电容C2一直接入电路,此刻振动频率下降。
4.同类电路作业原理剖析