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( C) ~/ P# @( ?" B大家好,我是王工,今天咱们一起来分析一个电路。
: }" a' k3 t+ y! ~& o" R+ q& k一、电路如下图,这个电路要实现的功能
+ [) V* [7 i0 |/ V) }- W1、当按下按键S1时,VOUT=VIN,实现开机功能;* W4 M3 z. c( s6 L
2、再次按下按键S1时,VOUT=0V,实现关机功能。
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8 x3 J4 D* F3 E$ w& s二、电路整体的一个基本思路通过控制三极管Q2的通断,进而控制MOS管Q1的通断。当Q2导通时,Q1导通,此时VOUT=VIN;当Q2关闭时,Q1关断,VOUT=0V。$ G7 P& c s9 t. i; G: P9 l
三、电路分析
/ F! L, J" s H3 t$ z% I步骤1、上电VIN→R1→R2→C2→GND,通过该回路给电容C2充电,充满电后,Q1的栅极电压近似输入电压VIN,MOS管Q1关闭。
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0 K" s7 ^+ M% k. H) V2 X步骤2、开机
& `# E r" V6 ]! Q7 x! X按键按下,由步骤1可知此时C2已充满电,电压为VIN,三极管Q2导通,且通过二极管D1放电。放电回路 C2→D1→Q2ce→GND。' k+ X+ B9 z8 x0 r
Q2导通后,MOS管Q1栅极被拉低,Q1导通,VIN=Vout。
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$ R3 W8 }3 Z5 E步骤3、保持
2 R! h7 \& H+ i' E w) {松开按键,三极管Q2基极电压由R3,R4分压得到,可维持Q2导通,即维持Vout=VIN。! z! X% l9 o' S6 {7 | O# J
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- l3 L9 s7 L" _/ {" K步骤4、关机% A9 n6 [$ H- i" U m
再次按下按键,Q2基极与C2相连,由步骤3可知:由于Q2导通,Q2集电极电压约等于0V,所以C2通过回路C2+→D1→Q2CE→GND放电,放完电后,C2电压约0V。当按下按键,Q2基极对地短路,三极管Q2关闭,从而导致Q1关闭,切断输出,VOUT=0V。
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2 J: p0 D; @) W1 T此刻,有同学会说,按下按键,Q2瞬间关闭,但Q2关闭的同时,会沿着路径VIN→R1→R2→C2→GND给电容C2充电,当C2充电的电压升到0.7V时,Q2又会导通,那么按键就关不了机。确实会有这种情况,所以电阻R2的值要足够大。$ M# z; T$ V6 E' a1 d! J' g
大到多少合适呢?设按键按下到松开的时间设为t,在时间t内,VIN给C2充电的电压$ h' J+ r- Y0 l
9 s( A5 y3 ]! Y# B9 e0 N7 D/ m步骤5、保持
6 j# t* i+ x" F, v( R9 N: s1 f4 C松开按键,C2充电,电压缓慢上升,最终电压等于输入电压VIN,下次再按下按键时又可以重新开机,重复步骤1。. v8 w* `2 J9 v+ K8 H; t5 O
有同学可能会问,二极管D1有什么用呢?试想一下,假如你开机后马上又想要关机,即:连续按两次按键,第一次的目地是开机,按第二次的目地是关机。" Z' A: m( I! H6 H
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当按第一次时,如上步骤2,Q1导通,VOUT=VIN,正常开机。此刻你马上又想要关机,再次按下按键时,如果没有二极管 D1, 会沿着路径C2+→R2→Q2CE→GND放电,但是R2电阻较大,放电较慢,放电电压扔大于0.7V,三极管仍然导通,从而无法关机。' R6 N0 B+ J! G a' f
有了这个二极管 D1,C2可以更快的放电,从而在快速按下按键时,起到正常的开关机作用。3 w! a! q* N/ l0 C0 I6 @) A
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