博亚体育app-博亚体育app下载 0440-56939137

技术解析:为什么在反激式转换器中使用BJT?

作者:博亚体育app 时间:2021-09-13 00:03
本文摘要:在USB适配器、手机充电器以及系统偏置电源等大量低功耗应用于中,低成本定谐振/非倒数模式反激式转换器是少见自由选择(图1)。这类转换器设计效率高,成本极低。因此为什么不考虑到在自己的设计中用于双极性节点晶体管(BJT)呢? 这样做有两个十分有说服力的理由:一个是BJT的成本相比之下高于FET;另一个是BJT的电压等级比FET低得多。 这有助设计人员减少钳位电路和/或缓冲器电路的电气形变与功耗。

博亚体育app下载

在USB适配器、手机充电器以及系统偏置电源等大量低功耗应用于中,低成本定谐振/非倒数模式反激式转换器是少见自由选择(图1)。这类转换器设计效率高,成本极低。因此为什么不考虑到在自己的设计中用于双极性节点晶体管(BJT)呢?  这样做有两个十分有说服力的理由:一个是BJT的成本相比之下高于FET;另一个是BJT的电压等级比FET低得多。

这有助设计人员减少钳位电路和/或缓冲器电路的电气形变与功耗。用于BJT的唯一问题是许多工程师早已习惯于FET,或是在他们的电源转换器中从不将BJT用于主开关(QA)。

本文将探究如何估计/计算出来在非倒数/定谐振模式反激式转换器中用于的NPNBJT的损耗。  图1:离线低电压BJT适配器反激电路  在深入探讨计算出来BJT损耗的方法之前,必须对双极性晶体管模型做到一个基本理解。一个双极性晶体管的最简单形式是一个电流掌控型电流汲/电源。基极(B)输出可掌控从集电极(C)流向发射极(E)的电流。

图2是NPNBJT的概念和原理图。该器件掺入有两个被P(正电荷原子)掺入质区分隔的N(负电荷原子)半导体区。基极与P材料连接,而发射极和集电极则分别相连至晶体管的两个N区域。

  图2:BJT半导体(a)和原理图符号(b)  基极发射极结点的功能与二极管类似于。在基极发射极结点产生于是以电压,不会更有N材料(与发射极(E)相连)的自由电子。

这些自由电子迁入到P材料中后,不会导致N材料的自由电子短缺。N材料中的自由电子短缺不会从偏置电源(与基极和发射极连接)的负端更有电子,构成原始电路容许电流通过。B节点和E结点的负偏置不会造成多余电子从P材料中更有出来。

这不会插入电路,制止电流流动,就像对二极管展开偏移偏置一样。  在基极发射极结点正处于相反偏置,而集电极至发射极路径为偏置时,这可关上洪流栅极,容许电流流动。

相连至集电极的于是以偏置不会更有自由电子流向集电极末端,在N材料中构成电子短缺。这可更有来自基极的电子,将其消耗在N材料中。现在电流就可流经集电极和发射极的耗尽层,构成原始电路。

集电极电流(IC)的数量可能会比基极电流(IB)多好几个数量级。IC与IB之间的比值一般称作晶体管的DC电流增益。在产品说明书中也可传达为Beta()或hFE。

博亚体育app

留意,在晶体管产品说明书中,该比值在特定条件下得出,可能会有显著的变化。  (等式1)  在饱和状态下工作  当集电极基极电流比不得不高于产品说明书规定的hFE值时,晶体管就可定义为饱和状态工作。在BJT正处于饱和状态下时,减少基极电流就会分解更好的集电极电流。

集电极发射极之间的电压也骤跌到了最低水平。这在产品说明书中被称作集电极发射极饱和状态电压(VCE(SAT))。该电压一般为0.5V至2V,明确各不相同BJT。在适配器和偏置电源应用于中,在BJT用于主开关以维持低于传导损耗时,该器件就可驱动在饱和状态下。

  反激设计中的饱和状态BJT(等式2)  场效应晶体管(FET)是中间功耗范围(30W到1KW)的热门自由选择,因为FET的传导损耗广泛大于BJT的传导损耗。但在偏置电源与适配器等15W至30W的低功耗应用于中,开关电流较小。

因此,BJT可用作充分发挥较低成本及较高电压额定值的优势。但这类器件并不极致,在设计过程中必须应付一些严重不足。  在用于FET时,栅极只有在栅极电容充放电时才传导电流。

在基极发射极结点正处于相反偏置时,BJT仍然都在传导。此外,在变频器饱和状态BJT时,由于存储电荷原因,有非常一部分集电极电流不会从晶体管基极流入。

这与FET有所不同,FET的栅极驱动器从不不会经常出现FET的漏极电流。这将为反激式控制器的基极驱动器带给更加多形变。在为此类设计自由选择反激式控制器时,不应保证其可掌控和驱动适配器应用于中的BJT。

博亚体育app下载

UCC28722反激式控制器经过专门设计,可掌控将BJT用于主开关的定谐振/非倒数反激式转换器。该反激式控制器的驱动器电路参见图3。  图3:控制器基极驱动器内部电路  要计算出来此类低功耗反激式应用于中BJT的功耗情况,必须基本理解BJT的波形(图4)。留意,BJT集电极电压(VC)、集电极电流(IC)以及电流传感电阻器电压(VRCS)可被切断5WUSB适配器。

基极电流(IB)和输入二极管电流(IDC)只是画出来展现出对应的电流,有可能不是实际量级。


本文关键词:技术,解析,为什么,在,反激,博亚体育app,式,转换器,中,使用

本文来源:博亚体育app-www.zhenxinkeji.cn