大功率開關—晶體管的重要任務

          2016-07-05 15:37

          (一)控制大功率 現在的功率晶體管能控制數百千瓦的功率,使用功率晶體管作為開關有很多優點,主要是; (1)容易關斷,所需要的輔助元器件少, (2)開關迅速,能在很高的頻率下工作, (3)可得到的器件耐壓范圍從100V到700V,應有盡有. 幾年前,晶體管的開關能力還小于10kW。目前,它已能控制高達數百千瓦的功率。這主要歸功于物理學家、技術人員和電路設計人員的共同努力,改進了功率晶體管的性能。如 (1)開關晶體管有效芯片面積的增加, (2)技術上的簡化, (3)晶體管的復合——達林頓, (4)用于大功率開關的基極驅動技術的進步。 、 (二)直接工作在整流380V市電上的晶體管功率開關 如圖l所示,功率開關由三只晶體管復合而成,具有在700V的電壓下開關200A電流的能力。在這個大功率達林頓開關中,兩只50A、700V的晶體管并聯并被第三只同樣的晶體管驅動。
          大功率開關—晶體管的重要任務?
          如果需要開關更大的負載電流,可使用更多的晶體管并聯。圖2示出了一個400A,700V大功率開關,共使用了六只功率晶體管。
          大功率開關—晶體管的重要任務
          晶體管復合(達林頓)和并聯都是有效地增加晶體管開關能力的方法。 在這樣的大功率電路中,存在的主要問題是布線。很高的開關速度能在很短的連接線上產生相當高的干擾電壓。 (三)簡單和優化的基極驅動造就的高性能 今日的基極驅動電路不僅驅動功率晶體管,還保護功率晶體管,稱之為“非集中保護” (和集中保護對照)。在上面的應用實例中,集成驅動電路的功能包括: (1)開通和關斷功率開關; (2)監控輔助電源電壓; (3)限制最大和最小脈沖寬度; (4)熱保護; (5)監控開關的飽和壓降。 應用實例如下: 大功率開關—晶體管的重要任務
          可以看出,用功率晶體管開關大功率象開關小功率一樣容易。

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