專利名稱:半導(dǎo)體三極管發(fā)射結(jié)反向過(guò)電壓保護(hù)電路和有保護(hù)能力的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的制作方法
半導(dǎo)體三極管發(fā)射結(jié)反向過(guò)電壓保護(hù)電路和有保護(hù)能力的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，一種半導(dǎo)體放大器線路和將輸入的交流功率變換成輸出的直流功率的裝置。
目前常用的分立元件直流穩(wěn)壓電源，直流輸出的調(diào)節(jié)范圍已能做得較大，也有加裝短路保護(hù)線路的(“取樣比始終為1的可調(diào)穩(wěn)壓電源”《電子世界》82年第5期，“穩(wěn)壓電源短路保護(hù)”《無(wú)線電愛(ài)好者講座》上冊(cè))，但這些線路在使用時(shí)容易燒壞半導(dǎo)體三極管，其工作可靠性較差。
本發(fā)明的目的是提出一種半導(dǎo)體三極管發(fā)射結(jié)反向過(guò)電壓保護(hù)電路，并將其應(yīng)用到可調(diào)直流穩(wěn)壓電源上，使這種電源具有較好的短路保護(hù)性能和較高的工作可靠性。
半導(dǎo)體三極管的工作狀態(tài)有導(dǎo)通和截止兩種，當(dāng)在三極管發(fā)射結(jié)加上一定的正向偏壓時(shí)它就導(dǎo)通，加上反向偏壓時(shí)三極管就截止，三極管發(fā)射結(jié)能耐受反向偏壓的能力由發(fā)射結(jié)的反向耐壓值所決定，如果反向偏壓超過(guò)其反向耐壓值，發(fā)射結(jié)將被擊穿，三極管就損壞。一般硅三極管的發(fā)射結(jié)反向耐壓值只有6伏左右，鍺三極管要高些，因此當(dāng)電路中三極管發(fā)射結(jié)有可能承受較大的反向偏壓時(shí)，就有必要對(duì)三極管的發(fā)射結(jié)加以保護(hù)。
半導(dǎo)體二極管的反向耐壓可以做得很高，幾十伏乃至幾百伏，若能用二極管來(lái)承擔(dān)三極管的發(fā)射結(jié)無(wú)力承擔(dān)的電壓，三極管就能得到保護(hù)，本發(fā)明就是根據(jù)這一設(shè)想而提出來(lái)的。附圖1就是用二極管保護(hù)三極管發(fā)射結(jié)的原理圖，如圖所示在要保護(hù)的三極管的基極上串聯(lián)一只二極管，并使此二極管的極性和三極管的發(fā)射結(jié)的極性同向，同時(shí)在三極管的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)一只二極管，使此二極管的極性與三極管發(fā)射結(jié)的極性相反，這樣當(dāng)高的反向偏壓加到三極管的射-基電路上時(shí)，此偏壓將通過(guò)基極和發(fā)射極之間并聯(lián)的二極管加到與基極串聯(lián)的二極管上，發(fā)射結(jié)所承受的偏壓不超過(guò)與它并聯(lián)的二極管的正向壓降，從而保護(hù)了三極管的發(fā)射結(jié)。正向置偏時(shí)，此兩只二極管的存在幾乎不影響三極管的正常工作。這種保護(hù)電路也適用于復(fù)合管的保護(hù)。
上述三極管保護(hù)電路可以應(yīng)用到穩(wěn)壓電源上，附圖2是常用的一種穩(wěn)壓電源的原理圖，附圖3是應(yīng)用了上述保護(hù)電路后的原理圖，圖中(1)為電源的整流濾波部分、(2)為提供基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)壓管、(3)為電位器、(4)為電壓調(diào)整管，它可以是復(fù)合管、(5)為上取樣放大管、(6)為下取樣放大管、(7)、(8)為分壓電阻、(10)為保護(hù)用三極管。整流濾波部分的輸出端與電壓調(diào)整管串聯(lián)后接到電源的輸出端，穩(wěn)壓管與電位器并聯(lián)后通過(guò)一電阻接到整流濾波部分的輸出端，穩(wěn)壓管的另一端接地，上取樣放大管的集電極與調(diào)整管的基極相聯(lián)，它的基極通過(guò)一電阻接到電源輸出端，它的發(fā)射極與下取樣放大管的發(fā)射極相聯(lián);下取樣放大管的集電極接地，它的基極接到電位器的滑動(dòng)臂上;兩個(gè)分壓電阻(7)、(8)串聯(lián)后并聯(lián)到穩(wěn)壓管的兩端，保護(hù)用三極管(10)的基極與上述兩電阻的連接點(diǎn)相接，它的發(fā)射極與電源的輸出端相接，集電極與電壓調(diào)整管的基極相接。這種穩(wěn)壓電源通過(guò)調(diào)節(jié)電位器的滑動(dòng)臂就能調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，在正常工作時(shí)保護(hù)用三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)輸出端短路時(shí)，由于保護(hù)用三極管導(dǎo)通，使調(diào)整管截止，從而保護(hù)了調(diào)整管，短路故障排除后能自動(dòng)恢復(fù)。
在上述電路中保護(hù)用三極管的基極電壓較低，而發(fā)射極是接到電源的輸出端的，因而當(dāng)電源的輸出電壓調(diào)到較高值時(shí)，此三極管的發(fā)射結(jié)上加上了較高的反向電壓，發(fā)射結(jié)易被擊穿損壞，應(yīng)用前述的保護(hù)方法，如附圖3所示，在保護(hù)用三極管(10)的基極電路中串聯(lián)二極管(11)，此二極管的極性和保極用三極管發(fā)射結(jié)的極性同向，在基極和發(fā)射極之間并聯(lián)二極管(12)它的極性和保護(hù)用三極管發(fā)射結(jié)的極性相反，這樣就可將此三極管的發(fā)射結(jié)反向偏壓限止在0.7伏以下，保護(hù)了三極管，使穩(wěn)壓電源有良好的短路保護(hù)性能，能可靠地工作。
取樣放大管也可以用這種方法加以保護(hù)。附圖2中電位器的滑動(dòng)臂由下端快速調(diào)節(jié)到上端時(shí)，由于輸出端的電容及負(fù)載的電容充電需要一定的時(shí)間，輸出電壓會(huì)滯后于電位器動(dòng)臂電壓的上升，電位器動(dòng)臂對(duì)輸出端產(chǎn)生瞬時(shí)的電壓差，使取樣放大管(5)、(6)的發(fā)射結(jié)承受瞬時(shí)高反偏壓而損壞。附圖3中下取樣放大管(6)的基極與電位器滑動(dòng)臂間串聯(lián)一個(gè)二極管(13)，此二極管的極性與下取樣放大管發(fā)射結(jié)的極性同向，上取樣放大管和下取樣放大管的兩個(gè)基極之間并聯(lián)一個(gè)二極管(14)，此二極管的極性與上述二個(gè)三極管發(fā)射結(jié)的極性相反，兩個(gè)取樣放大管的發(fā)射結(jié)所需承受的反向高偏壓將由二極管(13)承受，而由于二極管(14)的作用，上述兩三極管的發(fā)射結(jié)上的反向電壓不會(huì)超過(guò)0.7伏。
附圖2中當(dāng)電位器的滑動(dòng)臂由最上端向最下端快速調(diào)節(jié)時(shí)，電位器滑動(dòng)臂的電壓由最高迅速下降到零，由于輸出端的電容放電有一定的滯后，使二個(gè)取樣放大管處于正向置偏的深度飽和狀態(tài)，上取樣放大管(5)的集電極電壓降得很低，調(diào)整管(4)的發(fā)射結(jié)有可能受到較高的反向偏壓而損壞，按照前述的原理，如附圖3所示在調(diào)整管的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)一個(gè)二極管(15)，二極管的極性與調(diào)整管發(fā)射結(jié)的極性相反，同時(shí)調(diào)整管的基極通過(guò)一個(gè)二極管(16)與取樣放大管的集電極相聯(lián)，此二極管的極性與調(diào)整管發(fā)射結(jié)的極性同向，這樣就使調(diào)整管的發(fā)射結(jié)承受的反向電壓不超過(guò)0.7伏，有效地保護(hù)調(diào)整管不受損壞。
綜上所述，本發(fā)明所提出的方案應(yīng)用二極管有效地保護(hù)了半導(dǎo)體三極管的發(fā)射結(jié)，將此原理應(yīng)用到穩(wěn)壓電源中，使穩(wěn)壓電源具有良好的短路保護(hù)性能和很高的工作可靠性。
權(quán)利要求
1.半導(dǎo)體三極管發(fā)射結(jié)反向過(guò)電壓保護(hù)電路，一種半導(dǎo)體放大器線路，本發(fā)明的特征是在所要保護(hù)的半導(dǎo)體三極管的基極上串聯(lián)一只二極管，此二極管的極性和上述三極管的發(fā)射結(jié)的極性同向，同時(shí)在所述的三極管的基極和發(fā)射極之間并聯(lián)一只二極管，此二極管的極性與三極管的發(fā)射結(jié)的極性相反。
2.如權(quán)利要求
1所述的電路，其特征是所述的三極管是一個(gè)復(fù)合管。
3.有保護(hù)能力的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，包括整流濾波部分〔1〕、穩(wěn)壓管〔2〕、電位器〔3〕、電壓調(diào)整管或復(fù)合式調(diào)整管〔4〕、上取樣放大管〔5〕、下取樣放大管〔6〕、保護(hù)用三極管〔10〕和兩個(gè)分壓電阻〔7〕、〔8〕，整流濾波部分的輸出端與電壓調(diào)整管串聯(lián)后接到電源的輸出端，穩(wěn)壓管與電位器并聯(lián)后通過(guò)一個(gè)電阻接到整流濾波部分的輸出端，穩(wěn)壓管的另一端接地，上取樣放大管〔5〕的集電極與調(diào)整管的基極相聯(lián)，它的基極通過(guò)一電阻接到電源輸出端，它的發(fā)射極與下取樣放大管〔6〕的發(fā)射極相聯(lián)，下取樣放大管的集電極接地，它的基極接到電位器的滑動(dòng)臂上，兩個(gè)分壓電阻〔7〕、〔8〕串聯(lián)后并聯(lián)到穩(wěn)壓管的兩端，保護(hù)用三極管〔10〕的基極與上述兩電阻的連接點(diǎn)相接，它的發(fā)射極與電源的輸出端相接，它的集電極與電壓調(diào)整管的基極相接。本發(fā)明的特征在于所述的保護(hù)用三極管的基極電路中還串聯(lián)一個(gè)二極管〔11〕，二極管的極性和保護(hù)用三極管的發(fā)射結(jié)的極性同向，保護(hù)用三極管的基極和發(fā)射極之間還并聯(lián)一個(gè)二極管〔12〕，此二極管的極性和保護(hù)用三極管發(fā)射結(jié)的極性相反。
4.如權(quán)利要求
3所述的穩(wěn)壓電源，其特征在于所述的電位器滑動(dòng)臂通過(guò)一個(gè)二極管〔13〕與下取樣放大管〔6〕的基極相聯(lián)，此二極管的極性與下取樣放大管的發(fā)射結(jié)極性同向，上取樣放大管〔5〕和下取樣放大管〔6〕的兩個(gè)基極之間并聯(lián)一個(gè)二極管〔14〕，此二極管的極性與上述二個(gè)三極管發(fā)射結(jié)的極性相反。
5.如權(quán)利要求
3或4所述的穩(wěn)壓電源，其特征在于所述的調(diào)整管的基極與發(fā)射極之間還并聯(lián)一個(gè)二極管〔15〕，二極管的極性與調(diào)整管發(fā)射結(jié)的極性相反，調(diào)整管的基極通過(guò)一個(gè)二極管〔16〕與上取樣放大管的集電極相聯(lián)，此二極管的極性與調(diào)整管發(fā)射結(jié)的極性同向。
專利摘要
半導(dǎo)體三極管發(fā)射結(jié)反向過(guò)電壓保護(hù)電路，一種半導(dǎo)體放大器線路，在三極管的基極串聯(lián)一只二極管，基極和發(fā)射極之間并聯(lián)一只二極管，即能有效地保護(hù)三極管的發(fā)射結(jié)，使它不受高反偏壓而損壞，將此方法應(yīng)用于可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，做成輸出電壓在較大范圍內(nèi)可調(diào)的穩(wěn)壓電源，此電源具有良好的短路保護(hù)性能和很高的工作可靠性。
文檔編號(hào)G05F1/10GK86107071SQ86107071
公開(kāi)日1987年3月25日 申請(qǐng)日期1986年10月4日
發(fā)明者韓金祥 申請(qǐng)人:韓金祥導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan