一個(gè)2元的拆機(jī)行管(1500V,20A)+一個(gè)1塊的60N03 MOS = 1500V,20A的ESBT,工作在133khz?
“射極開關(guān)雙極晶體管”.傳統(tǒng)的雙極晶體管(如MJE13007)在電路中是采用基極驅(qū)動(dòng)開關(guān)的方法.
射極開關(guān)是一種新的控制雙極開關(guān)管的方法,采用一個(gè)低壓(20~30V級(jí)別)的n-MOSFET(例如:10N03)串聯(lián)在高壓大電流BJT的射極,也可以用來(lái)開、關(guān)雙極開關(guān)管.
工作環(huán)節(jié):
C極接反激或正激變壓器初級(jí)繞組,初級(jí)繞組另外一端接高壓電源(例如PFC出來(lái)的380V)
基極B加一個(gè)電阻,和一個(gè)恒定的電壓(可以在3V左右或更低).
工作過(guò)程:
當(dāng)G極被施加高電平,NMOS就會(huì)導(dǎo)通,此時(shí)BJT射極電壓為0,基極電流為正向(從基極流向射極),電流為3V/Rb, Rb為基極電阻.如果這個(gè)電流能讓BJT飽和導(dǎo)通,則整個(gè)ESBT的壓降基本為BJT壓降,整管導(dǎo)通.
當(dāng)G極從高電平變?yōu)榈碗娖?MOS管開關(guān)速度快,在第一時(shí)間內(nèi)關(guān)斷,射極電流瞬間降到0. 此時(shí)基極因接電壓源,仍保持導(dǎo)通時(shí)的電壓(0.7V左右),于是基—射極之間的PN結(jié)電流降到0, 集電極---射極之間的電流由于少數(shù)載流子存儲(chǔ)效應(yīng)還沒(méi)有降低到0,這些電流通過(guò)基極反向流出,形成一個(gè)基極電流反向尖峰,灌進(jìn)基極偏置電源.
由于管子是NPN的,當(dāng)基—射電流被掐斷,集電極(N)和基極(P)之間就是一個(gè)二極管結(jié)構(gòu),基射電流掐斷瞬間,CB結(jié)進(jìn)行二極管反向恢復(fù).對(duì)于絕大部分三極管,這個(gè)反向恢復(fù)的時(shí)間小于由基極驅(qū)動(dòng)時(shí)的電流下降時(shí)間.
驅(qū)動(dòng)時(shí)只要控制住基極電壓不超過(guò)MOS管雪崩電壓(30V),就不會(huì)擊穿MOS.
ESBT非常適合單端拓?fù)?在單端正激或反激拓?fù)渲?ESBT的最佳工作頻率是100~133khz左右,而這樣的工作頻率是單獨(dú)應(yīng)用功率BJT所達(dá)不到的.因此,以多一個(gè)小MOS管的代價(jià)應(yīng)用ESBT可以顯著提高開關(guān)頻率, 降低磁材料和電容成本以及電源體積.
此外,相比更適合于軟開關(guān)應(yīng)用的IGBT,ESBT更適合于硬開關(guān)應(yīng)用.在很多場(chǎng)合,硬開關(guān)比軟開關(guān)更容易控制、實(shí)現(xiàn)和生產(chǎn).
可以參考:
ESBT的波形
從上面的波形文檔里可以看出ESBT沒(méi)有存儲(chǔ)時(shí)間,下降時(shí)間在0.5us左右,切口非常平整.如關(guān)斷時(shí),電流3A(這應(yīng)該是個(gè)400W級(jí)別的電源),前一次關(guān)斷時(shí)灌入基極電容的電荷后一次開通時(shí)又作為驅(qū)動(dòng),反復(fù)利用.
一種常見(jiàn)的700V 8A BJT,售價(jià)8毛~1塊
一種不那么常見(jiàn)的850V 30A BJT,售價(jià)3~4塊
SI9926,一種售價(jià)6毛左右的7.6A 20V SOP8 NMOS
60N03,一種售價(jià)1元左右的30A 30V 0.01歐 NMOS
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