0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

使用加速电容实现何为加速电容

硬件工程师炼成之路 来源:8号线攻城狮 作者:孔乙不己 2021-11-06 10:17 次阅读

一、前言:三极管是我们最常用的电子元器件,提起三极管大家总能说出很多设计背后的故事,那么本文介绍其中一小片段,关于三极管快速开关的实现方法及其仿真实现。其实这部分内容网上有很多介绍了,因为博主最近有用到这部分电路,因此做了一些简单的整理。

二、实现方式:其实现方式主要有以下几种:

1、使用加速电容实现;

2、使用肖特基二极管钳位实现。

1、使用加速电容实现何为加速电容?如下图 1 给基极限流电阻R9并联小容量电容的电路。当输入信号上升、下降时能够使R9电阻瞬间被小电容旁路掉,并提供低阻抗通路,所以在三极管由截止变为导通或由导通变为截止时能够快速提供或泄放基极电流,消除开关关断时间延迟,这个电容有加速开关的作用,因此叫作加速电容。

c740e256-3e01-11ec-82a9-dac502259ad0.png

仿真电路基本结构如下图 2 所示,驱动源使用的是100kHz、3.3V的方波信号。

c77f905a-3e01-11ec-82a9-dac502259ad0.png

图 2 电路基本结构上述图 2 仿真结果如下图 3 所示,放大后可以看出其上升时间大概在0.45us,如下图 4 所示:图 3 仿真图图 4 放大后效果图下图 5 是加了加速电容后的电路及其仿真图,放大时间轴后可以看到上升时间在0.2us左右,见下图 6。

c7e86012-3e01-11ec-82a9-dac502259ad0.png

图 5

c7fb7062-3e01-11ec-82a9-dac502259ad0.png

图 6另:网上有个针对加速电容提高开关速度的原理的讲解,可以参考:

c83295e2-3e01-11ec-82a9-dac502259ad0.png

加速导通过程:当输入信号电压从0V跳变到高电平时,由于加速电容两端的电压不能突变,加到三极管基极的电压为一个尖顶脉冲,其电压幅值最大。这一尖顶脉冲加到基极,使基极电流迅速从0增大到很大,这样三极管迅速从截止状态进入饱和状态,加速了三极管的饱和导通,即缩短了三极管饱和导通时间(三极管从截止进入饱和所需要的时间)。

维持导通过程:在t0之后,对Cl的充电很快结束,这时输入信号电压Ui加到基极的电压比较小,维持VT1的饱和导通状态。

加速截止过程:当输入信号电压从高电平突然跳变到0V时,即tl时刻,由于Cl上原先充到的电压极性为左正右负,加到基极的电压为负尖顶脉冲。由于加到基极的电压为负,加快了三极管从基区抽出电荷的过程,三极管以更快的速度从饱和转换到截止状态,即缩短了三极管向截止转换的时间。C通常取值几十到几百皮法。

2、使用肖特基二极管钳位实现

在基-集间加二极管箝位,这种方法利用的是肖特基二极管正向压降VF比硅管PN结小,这样开通过程中,本该流过三极管的大部分基极电流被D1旁路掉了,这时流过三极管基极的电流非常小,所以这时三极管的导通状态很接近截止状态。可避免深饱和,给三极管节省了从饱和导通和退出的时间,使整个导通→截止的变化曲线平移提前了。即使不用二极管箝位,根据输入电平适当计算两个基极电阻的比值,也能避免三极管深饱和。仿真电路及结果如下图 7、图 8。

c869fd52-3e01-11ec-82a9-dac502259ad0.png

图 7(来自网友仿真图)

c89bc2ce-3e01-11ec-82a9-dac502259ad0.png

责任编辑:haq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 三极管
    +关注

    关注

    141

    文章

    3474

    浏览量

    118691
  • 元器件
    +关注

    关注

    111

    文章

    4503

    浏览量

    88177
  • 电容
    +关注

    关注

    98

    文章

    5537

    浏览量

    147036

原文标题:提高三极管的开关速度的几种方法?

文章出处:【微信号:gh_3a15b8772f73,微信公众号:硬件工程师炼成之路】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    超级电容加速落地储能与汽车应用,国内产业链进展如何

    电子发烧友网报道(文/李宁远)不同的电压等级和不同容值下,有很多种电容的细分类别,从小容值到大容值大致上分为陶瓷电容、薄膜电容、铝电解电容。而在超高容值范围里还有目前商业化推进如火如荼
    的头像 发表于 04-16 00:34 3687次阅读
    超级<b class='flag-5'>电容</b><b class='flag-5'>加速</b>落地储能与汽车应用,国内产业链进展如何

    何为无极性电容?它到底是干什么用的?无极性电容该如何选用?

    何为无极性电容?它到底是干什么用的?无极性电容该如何选用? 无极性电容是一种特殊的电容器,与普通电容
    的头像 发表于 03-06 14:22 346次阅读

    关于加速电容电路的基础知识详解

    为了加快负载端电压变化率, 通常会在驱动电路中的电阻两端并联一个电容, 这个电容被称为 **加速电容** 。
    的头像 发表于 01-30 14:49 914次阅读
    关于<b class='flag-5'>加速电容</b>电路的基础知识详解

    半桥TL494电源,百思不得其解的问题?

    半桥TL494电源,接通电源后,电容分压为162V和158V,正常,供给TL494集成块的电压很缓慢从0慢慢到1.5V,5V输出端也慢慢从0到1V,断电后,查自激电路的电阻,加速电容,和上下管,都没
    发表于 01-25 00:28

    超级电容能给汽车加速吗?

    加速吗?让我们看看超级电容器能否在汽车领域发挥它的超级之处。我们先从燃料汽车和新能源汽车两方面看看超级电容能起到什么作用?一,超级电容器在燃料汽车中的应用1、电性能的改善:稳定了汽车电
    发表于 01-06 16:31

    加速度传感器原理及其应用

    常见的加速度传感器工作原理有三种:压电原理、电容原理和微机电系统(MEMS)原理。 1.压电原理:压电加速度传感器通过压电材料的压电效应来测量加速度。当受到力或
    的头像 发表于 01-05 08:39 269次阅读
    <b class='flag-5'>加速</b>度传感器原理及其应用

    自举电容是如何实现充电的呢

    自举电容是如何实现充电的呢  自举电容的充电过程涉及了电容器、电源、开关和一些辅助元件的配合工作。在本文中,我将详尽地介绍自举电容的充电原理
    的头像 发表于 12-12 14:19 368次阅读

    对步进电机的控制,加速和减速是如何实现的?

    控制步进电机加速和减速是如何实现
    发表于 10-15 07:00

    三极管电平转换电路加速电容的作用

    经常到电平转换电路,比如4G块的串口与MCU通信的电路中,4G模块的电平是1.8V的,MCU的电平通常是3V的。如下图,有人问,下面的电容C56是起什么作用,能不能不要呢?
    发表于 09-15 11:43 408次阅读
    三极管电平转换电路<b class='flag-5'>加速电容</b>的作用

    基于UG1393实现专用加速

    这次的教程是如何为kv260构建硬件和软件组件,kv260作为一款自带fpga部分的som开发板来说,我们可以根据自己的需求,自由的修改fpga上面的硬件部分,来适配新的应用程序。 一.Vivado
    发表于 09-11 23:38

    英特尔媒体加速器参考软件Linux版用户指南

    英特尔媒体加速器参考软件是用于数字标志、交互式白板(IWBs)和亭位使用模型的参考媒体播放器应用软件,它利用固定功能硬件加速来提高媒体流速、改进工作量平衡和资源利用,以及定制的图形处理股(GPU)管道解决方案。该用户指南将介绍和解释如
    发表于 08-04 06:34

    00023 加速电容和缩短电容 #unicon固态电容#买电容找奥科蓝

    固态电容
    学习电子知识
    发布于 :2023年07月10日 22:41:03

    电容式三轴加速度传感器MSA300介绍

    MSA300变电容式三轴加速度传感器芯片外形尺寸小、重量轻,采用单芯片三轴集成的形式,提高了产品的集成度。
    发表于 06-06 11:32 340次阅读
    变<b class='flag-5'>电容</b>式三轴<b class='flag-5'>加速</b>度传感器MSA300介绍

    如何延长并联电力电容器的使用年限

    将会在接下来的文章中,详细地为大家介绍。 注意电容器电压、电流等参数 如果并联电力电容器长期过电压、过电流运行,将会加速电容器介质损耗,影响电容器的使用寿命。另外过电流运行还会导致
    的头像 发表于 04-26 16:12 377次阅读
    如何延长并联电力<b class='flag-5'>电容</b>器的使用年限