开关电路的分析及故障检测方法

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。

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。

图2-29　晶体管开关电路中的加速电容

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。