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必了解的開關(guān)電源之元器件選擇（五）

來源：東莞市成良智能科技發(fā)布時(shí)間：2019-08-03 點(diǎn)擊量：1033

接著前面的說，主要來說開關(guān)電源的MOSFET和BJT方面，幫大家能做出好的選擇吧。
開關(guān)電源之非理想電壓驅(qū)動(dòng)源柵極電壓波形但如果兩個(gè)MOSFET并聯(lián)，可能你仍用一個(gè)電阻，或許用它原來的一半。不，這樣不行，即使有另外限流措施，如磁珠串聯(lián)，仍必須每個(gè)柵極一個(gè)電阻。

開關(guān)電源之原因是兩個(gè) MOSFET 有各自的柵極電荷和引線電感，形成一個(gè)欠阻尼振蕩網(wǎng)絡(luò)，而觀察到并聯(lián)的 MOSFET有100MHz 振蕩！如果用一個(gè)數(shù)字示波器，并不注意此振蕩，你可能看不到它們，但它們引起損耗，當(dāng)然也引起 EMI。開關(guān)電源之柵極電阻主要是用來阻尼柵極振蕩。為了避免振蕩，在柵極－源極之間并聯(lián)一個(gè) 20V 穩(wěn)壓二極管，有人用40V驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O，使柵極電容充電更快地通過開啟電壓。

開關(guān)電源的箝位二極管擊穿保護(hù)柵極電壓不要超過它的最大值，這樣消耗了更大功率。正確的方法是用低輸出阻抗的源驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O。要是功率 MOSFET 導(dǎo)通時(shí)間10ns的驅(qū)動(dòng)最好。
開關(guān)電源的功率 MOSFET 可以工作范圍很廣，低電壓下幾十瓦達(dá) 1MHz 以上；數(shù)千瓦可達(dá)數(shù)百 kHz。低電壓器件導(dǎo)通電阻很小，隨電壓定額提高，導(dǎo)通電阻隨電壓增加指數(shù)增加。利用這一特性低電壓用于同步整流，也可將低電壓 MOSFET 串聯(lián)在 BJT 發(fā)射極，利用 MOSFET 的開關(guān)速度，利用 BJT 的電壓定額。U為MOSFET和BJT驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源。T為BJT的比例驅(qū)動(dòng)電流互感器。開關(guān)電源PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)MOSFET（Tr1）。當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通壓降很小，將BJT的發(fā)射極接地，驅(qū)動(dòng)電源U通過限流電阻R迫使BJT初始導(dǎo)通，一旦BJT開始導(dǎo)通，設(shè)置在BJT集電極的電流互感器T在初級(jí)流過電流Ic，在次級(jí)正比感應(yīng)電流經(jīng)D1注入到BJT基極。

一般互感器變比 1/n《（1/β），例如n=1:10，而BJT的最小β＝15。這樣互感器注入到BJT的電流產(chǎn)生更大的集電極電流，從而更大的基極電流注入，如此正反饋直至BJT飽和導(dǎo)通。完成導(dǎo)通過程。如果先將開關(guān)電源之 MOSFET 關(guān)斷，首先 BJT 的發(fā)射極電位提高造成 BE 結(jié)反偏，集電極電流減少，互感器初級(jí)電流減少，基極電流減少，一旦進(jìn)入 BJT 放大區(qū)迅速正反饋關(guān)斷MOSFET 與 BJT 組合大電流低壓MOSFET導(dǎo)通電阻非常小，開關(guān)速度快；而BJT關(guān)斷時(shí)，承受電壓是U（BR）CER。高壓 MOSFET 也可與 IGBT 或 BJT 并聯(lián)，驅(qū)動(dòng) MOSFET 先開通后關(guān)斷。因?yàn)?MOSFET 承擔(dān)了開關(guān)過渡時(shí)間，BJT 或 IGBT 零電壓開通與關(guān)斷；導(dǎo)通時(shí)，高壓 MOSFET 比 IGBT 或 BJT 具有更高的壓降，負(fù)載電流大部分流經(jīng) IGBT 或 BJT，只有很少部分通過 MOSFET，減少了導(dǎo)通損耗。盡管如此，BJT 或 IGBT 的開關(guān)時(shí)間仍是限制提高頻率的主要因素。

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