专利名称：晶体管开关保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子电路，特别是涉及电子电路中晶体管开关的保护电路装置。
背景技术：
晶体管是电子电路中的主要元器件之一，具有放大、振荡和开关等多种功能，在家用电器及其他电器装置的控制电路中得到广泛应用。
从输出特性看，电路中晶体管可分为截止、放大和饱和三种工作状态。晶体管发射结电压为零或者为反向电压时，集电极电流基本为零，晶体管处于截止工作状态；晶体管发射结电压为正向电压，集电结加有反向电压，基极电流的微小变化引起集电极电流的很大变化，晶体管处于放大工作状态；集电结和发射结都是正向电压，集电极电流随基极电流的增加出现“饱和”现象，晶体管处于饱和工作状态。
利用晶体管输出特性的截止和饱和工作状态，可以在电子电路中发挥其开关作用，以传送电脉冲控制信号或作为电路的控制开关。晶体管进入截止状态，相当于开关的断开；晶体管进入饱和状态，相当于开关的接通。在截止和饱和工作状态之间，晶体管处于放大工作状态。
在晶体管开关电路断开时，由于电路中电感的存在，往往产生很高的过电压，使晶体管发生电压击穿，即一次击穿。上述一次电压击穿的时间很短时，击穿过程是可逆的，但是，击穿后集电极电流的继续增加会使晶体管进入二次击穿状态，即反向偏置二次击穿。二次击穿会使晶体管迅速损坏，致使相关电路也无法工作。
为避免晶体管的二次击穿，在电路设计时，要设法使晶体管工作在安全区以内，如增加功率余量、改善散热状况和选用较低电源电压等。此外，还可以在晶体管开关电路中增设保护电路，以防止晶体管产生过电压或过电流。
发明内容
为防止上述现有技术中晶体管的二次击穿，本实用新型推出了晶体管开关保护电路，通过增加由二极管与电容串联的缓冲电路和由二极管与电感并联的抑制电路，以便加在晶体管上的电压得以分压缓冲和使通过晶体管的电流得以抑制，防止晶体管产生过电压和过电流。
本实用新型所涉及的晶体管开关保护电路包括抑制电路和缓冲电路。抑制电路由串联的二极管和电阻与电感并联构成，串联在晶体管的集电极和外电路之间。缓冲电路由并联的二极管和电阻与电容串联构成，并联在晶体管的集电极和发射极之间。抑制电路中电感的作用限制晶体管集电极电流的快速增长，减少晶体管开关的开通损耗。缓冲电路中电容的作用防止过电压，限制晶体管集电极电压的快速增长，减少晶体管开关的关断损耗。
本实用新型所涉及的由抑制电路和缓冲电路组成的晶体管开关保护电路，防止晶体管产生过电压和过电流，避免了晶体管的反向偏置二次击穿。
图2显示设置抑制电路和缓冲电路与没有设置抑制电路和缓冲电路的晶体管开关中，晶体管集电极电压和集电极电流的变化曲线。比较图2的相应曲线可以看出，本实用新型所涉及的晶体管开关保护电路，具有防止晶体管产生过电压和过电流的功能。
图1为现有技术的晶体管开关示意图。
图2为本实用新型的晶体管开关与现有技术的晶体管开关中晶体管集电极电压和集电极电流的变化曲线比较图。
图3为本实用新型所涉及的晶体管开关保护电路结构图。
图面标记说明V-晶体管VD-二极管VDi-二极管 VDs-二极管R-电阻 Ri-电阻Rs-电阻Cs-电容L-电感 Li-电感Ucc-集电极电压 ic-集电极电流
具体实施方式
图3显示本实用新型所涉及的晶体管开关保护电路结构。如图3所示，晶体管开关保护电路包括抑制电路和缓冲电路。
抑制电路由串联的二极管VDi和电阻Ri与电感Li并联构成，串联在晶体管的集电极和外电路之间。二极管VDi的正极与晶体管集电极和电感Li的一端连接，二极管VDi的负极与电阻Ri的一端连接，电阻Ri的另一端与电感Li的另一端连接并连接外电路。
缓冲电路由并联的二极管VDs和电阻Rs与电容Cs串联构成，并联在晶体管的集电极和发射极之间。二极管VDs的正极与电阻Rs的一端连接并连接二极管VDs的集电极，二极管VDs的负极与电阻Rs的另一端和电容Cs的一端连接，电容Cs的另一端与二极管VDs的发射极连接。
权利要求1.一种晶体管开关保护电路，其特征在于，包括抑制电路和缓冲电路，抑制电路由串联的二极管(VDi)和电阻(R1)与电感(Li)并联构成，串联在晶体管(V)的集电极和外电路之间；缓冲电路由并联的二极管(VDs)和电阻(Rs)与电容(Cs)串联构成，并联在晶体管(V)的集电极和发射极之间。
2.根据权利要求1所述的晶体管开关保护电路，其特征在于，二极管(VDi)的正极与晶体管(V)的集电极和电感(Li)的一端连接，二极管(VDi)的负极与电阻(Ri)的一端连接，电阻(Ri)的另一端与电感(Li)的另一端连接并连接外电路。
3.根据权利要求1所述的晶体管开关保护电路，其特征在于，二极管(VDs)的正极与电阻(Rs)的一端连接并连接晶体管(V)的集电极，二极管(VDs)的负极与电阻(Rs)的另一端和电容(Cs)的一端连接，电容(Cs)的另一端与晶体管(V)的发射极连接。
专利摘要本实用新型所涉及的晶体管开关保护电路包括抑制电路和缓冲电路。抑制电路由串联的二极管和电阻与电感并联构成，串联在晶体管的集电极和外电路之间。缓冲电路由并联的二极管和电阻与电容串联构成，并联在晶体管的集电极和发射极之间。抑制电路中电感的作用限制晶体管集电极电流的快速增长，减少晶体管开关的开通损耗。缓冲电路中电容的作用防止过电压，限制晶体管集电极电压的快速增长，减少晶体管开关的关断损耗。由抑制电路和缓冲电路组成的晶体管开关保护电路，防止晶体管产生过电压和过电流，避免了晶体管的反向偏置二次击穿。
文档编号H01L23/58GK2865136SQ200520027410
公开日2007年1月31日 申请日期2005年9月20日 优先权日2005年9月20日
发明者刘克谦 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司