开关电路的分析及故障检测方法

国内新闻 浏览(1597)

   15:03:20 老王技能厂

  晶体管构成的开关电路

  晶体管构成的开关电路是把晶体管的截止与饱和当作机械开关的“开和关”来使用的。当晶体管在截止状态时,Ic为0,相当于开关“断开”;而在饱和状态时,由于饱和压降很小,相当于开关的“接通”。因此,晶体管广泛用作开关器件,主要用在数字电路中。

  图2-28a所示即为晶体管构成的开关电路原理图,当晶体管接通U1信号时,U1为上负下正,在输入电路中,晶体管因b-e结反偏而截止,晶体管处于截止状态,此时Ib=0,Ic=0,Uce=Uo=VCC。晶体管的三个电极间相当于开路,等效于图2-28b所示的开关符号。

  9cba6dd61729b74e380abe32b5cea3a6.jpeg

  图2-28 晶体管构成的开关电路

  当晶体管输入U2信号时,晶体管处于饱和状态,流过晶体管的Ib大于或等于基极临界饱和电流,Ic不随Ib变化,Uce一般低于0.1V,c、e两极近似短路。晶体管此时等效于图2-28c所示开关,可见晶体管相当于一个由基极电流控制的无触点开关。截止时相当于断开,饱和时相当于闭合。

  当晶体管用作开关来使用时,晶体管从截止到饱和的过程需要一定的时间,在维修代换管子时一定要注意管子的开关参数,如在行输出电路中的行输出管对管子的开关时间要求就要高一些。为了加速晶体管的开关速度,常在开关电路中的R1上并接一个电容器,这个电容器称为加速电容器,如图2-29所示。

  另外,场效应晶体管有比普通晶体管更好的开关特性,被大量用在数字电路中。这里不再举例。

  晶体管作为开关器件的应用

  如图2-30所示为显示器的受控+12V电压输出电路。当把开关K按下后,1端接通地,晶体管Q836截止,集电极为高电压。+12V电源通过电阻R835为晶体管Q813的b-e结提供偏流,使晶体管Q813导通,从发射极输出+12V电压。

  54a326930fdf4371fbad468cd14568ab.jpeg

  图2-29 晶体管开关电路中的加速电容

  dd0c74094cd5dae9f3d30f2d7f2cf3bf.jpeg

  图2-30 显示器的受控+12V电压输出电路

  开关电路故障诊断

  下面以图2-30所示显示器的受控+12V电压输出电路为例,讲解开关电路的故障检修。该电路常见故障现象为开机后无+12V电压输出。

  检测方法:用万用表测晶体管Q813的集电极电压,如果电压为+12V,说明晶体管Q813未工作。接着测晶体管Q836的集电极电压,如果电压为0V,说明晶体管Q836已饱和或已短路损坏。最后测晶体管Q836的基极电压,如果电压为+0.5V,说明Q813无输出,是因Q836被击穿短路后Q813无基极电流截止引起的。

  晶体管构成的开关电路

  晶体管构成的开关电路是把晶体管的截止与饱和当作机械开关的“开和关”来使用的。当晶体管在截止状态时,Ic为0,相当于开关“断开”;而在饱和状态时,由于饱和压降很小,相当于开关的“接通”。因此,晶体管广泛用作开关器件,主要用在数字电路中。

  图2-28a所示即为晶体管构成的开关电路原理图,当晶体管接通U1信号时,U1为上负下正,在输入电路中,晶体管因b-e结反偏而截止,晶体管处于截止状态,此时Ib=0,Ic=0,Uce=Uo=VCC。晶体管的三个电极间相当于开路,等效于图2-28b所示的开关符号。

  9cba6dd61729b74e380abe32b5cea3a6.jpeg

  图2-28 晶体管构成的开关电路

  当晶体管输入U2信号时,晶体管处于饱和状态,流过晶体管的Ib大于或等于基极临界饱和电流,Ic不随Ib变化,Uce一般低于0.1V,c、e两极近似短路。晶体管此时等效于图2-28c所示开关,可见晶体管相当于一个由基极电流控制的无触点开关。截止时相当于断开,饱和时相当于闭合。

  当晶体管用作开关来使用时,晶体管从截止到饱和的过程需要一定的时间,在维修代换管子时一定要注意管子的开关参数,如在行输出电路中的行输出管对管子的开关时间要求就要高一些。为了加速晶体管的开关速度,常在开关电路中的R1上并接一个电容器,这个电容器称为加速电容器,如图2-29所示。

  另外,场效应晶体管有比普通晶体管更好的开关特性,被大量用在数字电路中。这里不再举例。

  晶体管作为开关器件的应用

  如图2-30所示为显示器的受控+12V电压输出电路。当把开关K按下后,1端接通地,晶体管Q836截止,集电极为高电压。+12V电源通过电阻R835为晶体管Q813的b-e结提供偏流,使晶体管Q813导通,从发射极输出+12V电压。

  54a326930fdf4371fbad468cd14568ab.jpeg

  图2-29 晶体管开关电路中的加速电容

  dd0c74094cd5dae9f3d30f2d7f2cf3bf.jpeg

  图2-30 显示器的受控+12V电压输出电路

  开关电路故障诊断

  下面以图2-30所示显示器的受控+12V电压输出电路为例,讲解开关电路的故障检修。该电路常见故障现象为开机后无+12V电压输出。

  检测方法:用万用表测晶体管Q813的集电极电压,如果电压为+12V,说明晶体管Q813未工作。接着测晶体管Q836的集电极电压,如果电压为0V,说明晶体管Q836已饱和或已短路损坏。最后测晶体管Q836的基极电压,如果电压为+0.5V,说明Q813无输出,是因Q836被击穿短路后Q813无基极电流截止引起的。

达到当天最大量