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必了解的開關(guān)電源之元器件選擇（三）

來源：東莞市成良智能科技發(fā)布時(shí)間：2019-08-02 點(diǎn)擊量：1106

還有好多的內(nèi)容，本文接著往下看吧，關(guān)于開關(guān)電源之元器件的選擇就繼續(xù)來說說吧。
開關(guān)電源之雙極型二極管反向恢復(fù)特性
快速二極管損耗小，是否越快越好？但是如果是電網(wǎng)整流二極管用超快恢復(fù)二極管不是好主意。問題是快恢復(fù)時(shí)間產(chǎn)生快速下降沿，引起開關(guān)電源電磁干擾。在這種情況下，最好還是采用普通的恢復(fù)時(shí)間 5~10μs 的整流管。高電壓定額二極管比低電壓定額的二極管有更高的正向壓降和較長的恢復(fù)時(shí)間。這就是為什么在滿足電路要求的前提下，盡可能選擇較低定額的整流管。大電流定額的二極管比小電流有更長的恢復(fù)時(shí)間，大馬拉小車也不是好主意。

開關(guān)電源之功率晶體管（GTR）

功率晶體管在電流從陽極流向陰極之后，在陽極－陰極之間加反向電壓，電流由陰極流向陽極目前使用的功率開關(guān)晶體管也稱 GTR（巨型晶體管），有功率雙極型晶體管（ BJT）、 MOSFET 和IGBT。開關(guān)電源中功率管主要關(guān)心器件的導(dǎo)通電阻（或壓降）和開關(guān)速度。開關(guān)電源之功率晶體管的導(dǎo)通壓降和開關(guān)速度都與其電壓定額有關(guān)。電壓定額越高，導(dǎo)通壓降越大，開關(guān)時(shí)間越長。因此，在滿足 1.2~1.5 倍工作電壓外，盡可能選擇電壓低的器件。

開關(guān)電源之雙極型晶體管（BJT）
功率雙極型晶體管輸出特性有一個(gè)以集電極最大電流ICM，集電極最大允許損耗PCM，二次擊穿特性Is/b和集電極－發(fā)射極擊穿電壓U（BR）CEO為邊界構(gòu)成的安全工作區(qū)（SOA）。不管在瞬態(tài)還是在穩(wěn)態(tài)，晶體管電流與電壓軌跡都不應(yīng)當(dāng)超出安全工作區(qū)對應(yīng)的邊界。同時(shí)邊界限值與溫度、脈沖寬度有關(guān)，溫度升高有些邊界還應(yīng)當(dāng)降額。

許多小信號BJT二次擊穿特性在ICM，PCM，U（BR）CEO為邊界的安全區(qū)以內(nèi)。同時(shí)小信號BJT沒有開關(guān)工作規(guī)范，列出最大直流集電極電流，但沒有與脈沖電流有關(guān)的曲線。如果沒有給你電流脈沖電流定額，可假定器件能夠處理脈沖電流是額定直流的兩倍比較合理。如果這是按照保險(xiǎn)絲電流來定額。

在開關(guān)電源之脈沖電流幅值與脈沖持續(xù)時(shí)間有關(guān)；事實(shí)上，電流限制是限制局部電流過大。短路時(shí)不超過2倍直流電流最安全。大電流 BJT 功率管（不包括達(dá)林頓）的β一般較低，BJT 的β與電流、老化、溫度以及電壓定額等參數(shù)有關(guān)。一般取最小β＝5～10。不要忘了集電極漏電流，每 10℃增加 1 倍。這將引起截止損耗。為降低晶體管的導(dǎo)通損耗，一般功率管導(dǎo)通時(shí)為過飽和狀態(tài)。但這樣增大了存儲時(shí)間，降低開關(guān)了速度。為了減少存儲時(shí)間，開關(guān)電源之晶體管在關(guān)斷時(shí)一般給 B－E 極之間加反向電壓，抽出基區(qū)過剩的載流子。如果施加的反壓太大，B－E 結(jié)將發(fā)生反向齊納擊穿。一般硅功率晶體管 B－E 反向擊穿電壓為5~6V。為避免擊穿電流過大，需用一個(gè)電阻限制擊穿電流。

為了快速關(guān)斷開關(guān)電源之晶體管，采用抗飽和電路，電路中集電極飽和電壓Uce=UDb+Ube－UDc。如果UDb＝Ube＝UDc＝0.7V，則Uce=0.7V，使得過大的驅(qū)動(dòng)電流流經(jīng)集電極，降低晶體管的飽和深度，存儲時(shí)間減少，關(guān)斷加快。如果允許晶體管飽和壓降大，飽和深度降低，二極管Db可以用兩個(gè)二極管串聯(lián)，則晶體管飽和壓降大約為 1.4V準(zhǔn)飽和狀態(tài)，很小的存儲時(shí)間，關(guān)斷時(shí)間縮短，但導(dǎo)通損耗加大。

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