开关晶体管驱动电路制造技术

一种开关晶体管驱动电路，其基极限流电阻Ｒｂ分为电阻Ｒｂ１和电阻Ｒｂ２两部分，电阻Ｒｂ２一端与电阻Ｒｂ１的一端串联，电阻Ｒｂ２的另一端电连接到晶体管基极ｂ，而电阻Ｒｂ１的另一端则与环形变压器的次级绕组Ｎ２的一端电连接；二极管Ｄ１的正极电接在电阻Ｒｂ１与电阻Ｒｂ２之间、负极电连接在晶体管的集电极Ｃ上；二极管Ｄ２的正极电连接在晶体管的基极ｂ上，负极电连接到电阻Ｒｂ１与环形变压器的次级绕组Ｎ２之间。即使在最坏的情况下，即当负载电流变大、电源电压变低、ＨＦＥ变小、环境温度变低的情况下，都能保证晶体管正常启动和开／关工作，且在相反的情况下又能避免晶体管过分驱动，操作简便、成本低、效果明显，可广泛地用在电子镇流器、电子节能灯及电子变压器等领域。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关晶体管驱动，特别是涉及双极型开关晶体管的基极驱动电路。
技术介绍
在电子镇流器、电子节能灯、电子变压器、电子充电器以及开关电源中，所用 的功率开关晶体管，都要求工作在开关状态。为此，对晶体管的基极驱动提出了三点要 求1.在导通期间，每个晶体管的基极不能过分驱动。因为，这会导致基极功耗增加； 此外，还会引起晶体管过饱和，使得晶体管由导通转为截止状态的过渡期增加，从而导 致开关损耗增加。2.晶体管也不能欠驱动。因为，这会导致集电极和发射极之间的电压 Vce过高，使导通态损耗增加，或者不能维持稳定的振荡。3.当晶体管的直流放大倍数 设定后，如果负载从最大变到最小，供电电压从最高变到最低，以及某些电路元件(例 如，磁环变压器)参数有偏差时，使用环境温度变低时，电路均能可靠启动；并维持正 常工作。在目前电子镇流器和电子节能灯市场上，常常由于技术或成本的原因，大多采 用最简单的，也是最基本的基极驱动电路，如附图说明图1所示。在基极回路只有限流电阻Rb 和环形变压器的次级绕组N2。对于给定的①负载电流、②供电电压、③晶体管放大倍数 HFE和④环形变压器磁材、⑤环境温度，只要设定好限流电阻Rb和环形变压器的次级绕 组N2的匝数，这种简单驱动电路就能正常启动并维持开-关振荡。但是，上述5种条 件有任一种发生变化，都会使晶体管的基极驱动偏离最佳状态。不是欠驱动，只是过分 驱动。例如，电阻Rb和环形变压器的次级绕组N2，已按晶体管的低放大倍数HFE调试 好，在晶体管截止时，其集电极电流Ic下降曲线、集电极和发射极之间的电压Vce上升 曲线如图2所示；但如果下批晶体管的放大倍数HFE变高了，其装入电路后，则其Ic的 下降曲线和Vce的上升曲线如图3所示。Ic及Vce曲线相包围的面积(图中阴影部分) 代表着晶体管在关断过程中的损耗功率。比较图2及图3的阴影部分面积，图3所反映的损耗较大。即是说，当晶体管 的放大倍数HFE变化时，晶体管就会偏离最佳驱动状态，导致损耗增加。针对这种简单驱动电路的缺点，有人采用贝卡箱位电路，如图4所示，在这种 电路中，当基极电流增加，晶体管VT饱和，此时，Vce<Veb，二极管Dl导通，把注 入基极多余的电流分流到集电极，可防止过驱动。但是当电源电压过低时，又会出现基 极欠驱动的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种即使在最坏的情况下，即当负载电流 变大、电源电压变低、HFE变小、环境温度变低的情况下，都能保证晶体管正常启动和 开/关工作，且在相反的情况下又能避免晶体管过分驱动的开关晶体管驱动电路。为解决上述技术问题，本技术提供一种开关晶体管驱动电路，包括基极限 流电阻Rb和环形变压器的次级绕组N2，其特征在于，所述基极限流电阻Rb分为电阻 Rbl和电阻Rb2两部分；所述电阻Rb2 —端与电阻Rbl的一端串联，电阻Rb2的另一端 电连接到晶体管基极b，而电阻Rbl的另一端则与环形变压器的次级绕组N2的一端电连 接；二极管Dl的正极电连接在电阻Rbl与电阻Rb2之间、负极电连接在晶体管的集电极 C上；二极管D2的正极电连接在晶体管的基极b上，负极电连接到电阻Rbl与环形变压 器的次级绕组N2之间。电阻Rbl和电阻Rb2的阻值比为Rbl Rb2丝2 1。电阻Rbl和电阻Rb2的阻值比为2 1。所述电阻Rb2的阻值为5.1 Ω，所述电阻Rbl阻值为10 10.2 Ω。本技术的开关晶体管驱动电路，当电源电压变低时，加在基极的驱动电流 Is,通过电阻Rbl、电阻Rb2进入晶体管基极(此时，Vce>Vbe，二极管Dl未导通)， 使晶体管启动进入正常的开/关状态，当电源电压变高或晶体管的放大倍数HFE变高等 因素使晶体管进入过驱动(过饱和)，则Vce<VEB，此时，二极管Dl导通，对通过电 阻Rb2的电流Ib进行分流，使晶体管不致过驱动(不进入过饱和)。因此，即使在最坏 的情况下，即当负载电流变大、电源电压变低、HFE变小、环境温度变低的情况下，都 能保证晶体管正常启动和开/关工作，且在相反的情况下又能避免晶体管过分驱动，操 作简便、成本低、效果明显，可广泛地用在电子镇流器、电子节能灯及电子变压器等领 域。以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的详细说明图1是
技术介绍
中简单基极驱动电路的电路图。图2是图1的电路中，低HFE情况下，集电极电流Ic下降曲线和Vce上升曲线。图3是图1的电路中，高HFE情况下，集电极电流Ic下降曲线和Vce上升曲线。图4是图1的电路中，高HFE情况下的基极电流Ib波形图。图5是
技术介绍
中贝卡防过驱动电路图。图6是本技术的开关晶体管驱动电路图。图7a是本技术的开关晶体管驱动电路在高HFE情况下的Vce波形图。图7b是本技术的开关晶体管驱动电路在高HFE情况下的Ic波形图。图7c是本技术的开关晶体管驱动电路在高HFE情况下，基极电流Ib波形 图。图7d是本技术的开关晶体管驱动电路中，低HFE情况下，集电极电流Ic下 降曲线和Vce上升曲线图。图7e是本技术的开关晶体管驱动电路中，高HFE情况下，集电极电流Ic下 降曲线和Vce上升曲线图。具体实施方式图5所示是本技术的开关晶体管驱动电路，由基极限流电阻Rb、环形变压 器的次级绕组N2、二极管D1、二极管D2组成，其中，基极限流电阻Rb分为电阻Rbl 和电阻Rb2两部分，电阻Rbl和电阻Rb2的阻值比为Rbl Rb2竺2 1;所述电阻 Rb2—端与电阻Rbl的一端串联，电阻Rb2的另一端电连接到晶体管基极b，而电阻Rbl 的另一端则与环形变压器的次级绕组N2的一端电连接，该环形变压器的次级绕组N2的 另一端与晶体管的发射极E电连接；二极管Dl的正极电连接在电阻Rbl与电阻Rb2之间 的接点A上、负极电连接在晶体管的集电极C上；二极管D2的正极与晶体管的基极b电 连接，负极电连接到电阻Rbl与环形变压器的次级绕组N2之间的接点B上。图5中， 二极管D2的作用是当晶体管由饱和状态转入截止状态时，二级管D2把集聚在三极管 基区的电荷泄放掉，加速三极管的截止。在电路调试时，应从最低电源电压和最低环境 温度开始设计电阻Rb2的阻值(例如取5.1 Ω)，然后再串接电阻Rbl (相应的，阻值可取 10 Ω或10 10.2 Ω均可)；这样，在高温、高输入电压下，就不会过驱动。图5电路的工作原理是当电源电压变低时，加在基极的驱动电流Is，通过电阻 RbU Rb2进入晶体管基极(此时，VCe>Vbe，二极管Dl未导通)，使晶体管启动进入 正常的开/关状态，当电源电压变高或晶体管的放大倍数HFE变高等因素使晶体管进入 过驱动(过饱和)，则Vce < VEB,此时，二极管Dl导通，对通过电阻Rb2的电流Ib进 行分流，使晶体管不致过驱动(不进入过饱和)。对本技术的开关晶体管驱动电路进行实验，得到在高放大倍数HFE情况下 的集电极-发射极压降Vce的波形图如图7a所示、集电极电流Ic的波形图如图7b所示、 基极电流Ib波形图如图图7c所示，集电极电流Ic下降曲线和Vce上升曲线如图7e所示； 而在低放大倍数HFE情况下，集电极电流I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关晶体管驱动电路，包括基极限流电阻Ｒｂ和环形变压器的次级绕组Ｎ２，其特征在于，所述基极限流电阻Ｒｂ分为电阻Ｒｂ１和电阻Ｒｂ２两部分；所述电阻Ｒｂ２一端与电阻Ｒｂ１的一端串联，电阻Ｒｂ２的另一端电连接到晶体管基极ｂ，而电阻Ｒｂ１的另一端则与环形变压器的次级绕组Ｎ２的一端电连接；二极管Ｄ１的正极电连接在电阻Ｒｂ１与电阻Ｒｂ２之间、负极电连接在晶体管的集电极Ｃ上；二极管Ｄ２的正极电连接在晶体管的基极ｂ上，负极电连接到电阻Ｒｂ１与环形变压器的次级绕组Ｎ２之间。

【技术特征摘要】
1.一种开关晶体管驱动电路，包括基极限流电阻Rb和环形变压器的次级绕组N2，其 特征在于，所述基极限流电阻Rb分为电阻Rbl和电阻Rb2两部分；所述电阻Rb2—端与 电阻Rbl的一端串联，电阻Rb2的另一端电连接到晶体管基极b，而电阻Rbl的另一端则 与环形变压器的次级绕组N2的一端电连接；二极管Dl的正极电连接在电阻Rbl与电阻 Rb2之间、负极电连接在晶体管的集电极C上；二极管D2的正极电连接在晶体管的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫光，高季荪，李西萍，李伟，
申请(专利权)人：深圳市贵鸿达电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]