原创 我在论坛里的一次小辩论

昨天我又在论坛里逛来逛去了，并在模拟技术这个论坛里看到一个帖子叫“请教这个开关电源输出端的电路”，有幸和一位大虾“聊”上了。

楼主的问题如下：

“有对开关电源熟悉的高人吗？帮我看看这个电路吧。

下图是开关电源芯片手册中的典型电路，作用是把5V电压升压到12V输出。

我现在搞不明白右上角的2N4403三极管和那个2K的电阻是干嘛用的，把这两个元件去掉后，这个电路是一个典型的Boost型升压电路，可是加上这两个元件的作用是什么呢？”

当时已经有网友回帖认为这个三极管可能是当做输出扩流用的，但随后楼主的质疑将这个“可能”判了“死刑”。接着一个名叫ShakaLeo（这次我主要和他辩论）的网友提出了新的观点，他的观点如下：

ShakaLeo:三极管应该是关断输出用的。不加三极管，shutdown端低电平关断振荡器后，输出端相当于和Vin直通了，关断不到0V，加了这个三极管，shutdown端低电平关断振荡器后，三极管截止，Vout端的电平可关断到0V。

我粗略看了一下，想了几分钟，便回了帖，我的回答是：

ZHOUNACHU：我觉得这个三极管并不是作为关断输出用的。实际上是由芯片内部的一个“与门”来关断输出的，它可以导致SW为0电位，没有外面的三极管也可以达到关断的效果。ShakaLeo你觉得呢？

大家别忘了一点，那就是集电极电流是由基极电流控制的，所以当SW的输出电压有纹波时，也不会影响到集电极电流Ic的变化，就相当于一个滤波器了，随后输出电压再经过一个1uF的电容专门滤除高频噪声，不过搭实际电路时要注意这个1uF的电容最好使用陶瓷电容。

当时我从直觉上把这个三极管看成是一个滤波器，后来证明我的直觉是错误的。过了半个小时后，ShakaLeo反驳了我的理解，他说：

ShakaLeo:觉得你说的不对。楼上既然知道“集电极电流是由基极电流控制的”，那麻烦你看看PNP三极管的发射极电压有变化时，此PNP三极管的Ib变化了没有？那么Ic变化了没有？发射极电压升高Ib就会增大，Ic就会增大，即使此三极管工作在饱和态，Ic不随Ib线性变化，那么输出电压也会随三极管发射极的纹波而变化，所以不会有什么滤波作用的。

我想了一下，觉得他说得确实有道理。在和北京的一个人通了20分钟的电话（谈项目合作事宜）之后，我再把LT1109A-12的DATASHEET反复看了几遍，除了封装图之外把上面的每个测试图都看了，再回帖：

ZHOUNACHU：那么你看一下DATASHEET中的第六页的“2V to 5V Convertor”这个电路是怎样实现关断的呢？

ShakaLeo:我的理解：2V to 5V Converter那个电路在关断的时候仍会有1V多的电压输出，2V减去一个二极管压降。注意看图上的标注：2V to 5V Converter那个电路的外部没有加三极管，而5V to 12V Converter with Shutdown to 0V at Output电路的外部加了三极管，所以可关断到0V。

这时有别的网友加入进来了，

awey：是个开关。DC-DC不工作时，切断输出供电，可能是为了减小静态电流消耗，或避免负载工作在非法的低压状态。

我再发帖，

ZHOUNACHU：“那麻烦你看看PNP三极管的发射极电压有变化时，此PNP三极管的Ib变化了没有？那么Ic变化了没有？发射极电压升高Ib就会增大，Ic就会增大，”这句需要商讨一下：三极管的射极和基极会钳位为0.65V的样子，所以射极电压大于5.65V时，基极电流不会变，小于5.65V时，三极管射、基反偏，基极电流也不会变，所以Ic不会变。分析错误的话，请指出来，谢谢！ 讨论促进进步！

ShakaLeo:正常工作时，三极管基极电压不是5V，而是5V+2K*Ib，发射极电压升高，Ib就会增大。

ShakaLeo:而且因为芯片能够输出的功率有限，设计者的意图应该是尽量使2N4403这个三极管工作在饱和态，Ic不能按Ib*hfe计算。

ZHOUNACHU：呵呵，只可惜手头没这块芯片，希望楼主能够做一下实验，没有实践，理论苍白无力啊！

这时有网友开始赞同ShakaLeo的讲话了。

ZHOUNACHU:我也同意，ShakaLeo的理解是正确的。

dragonjz（楼主）:现在我也同意ShakaLeo的理解。如果需要停止DC-DC工作的话，需要通过编程使shutdown为低，这时如果不加后面的三极管，稳压电源的输入电压会经过二极管到后级输出，不加三极管的话，当输入电压为5V时，后级会产生4V多的输出，为了抑制掉这个较大的输出电压，才加了这个三极管。当输入电压为3.3V或2V时，因为输出电压比较小，所以就没有加这个三极管。

但还有一个很基础的问题，就是这个稳压电路正常工作时，B极的电压是多少呢？

非常谢谢各位的指点！欢迎继续讨论！

SkakaLeo:查了一下2N4403这个管子的参数，在工作点为Ic=150mA，Vce=2.0V时，直流电流增益最小值是100。这个电路中输出最大值为110mA，2N4403的基极电流最小是(11.5-5)/2K=3.25mA,可见设计者是让2N4403一直工作在饱和态。CE间饱和压降按0.2V计算的话，基极电压是12+0.2-0.7约为11.5V。

至此，辩论基本结束。从这次小辩论中，我确实受益匪浅！今后得继续多和论坛里的大虾“接触”，这是很有“好处”的。

转自畅学电子网。