必了解的开关电源之元器件选择(三)
还有许多的内容,本文接着往下看吧,关于开关电源之元器件的挑选就继续来说说吧。
开关电源之双极型二极管反向恢复特性
快速二极管损耗小,是否越快越好?但是假定是电网整流二极管用超快恢复二极管不是好主意。问题是快恢复时间发生快速下降沿,引起开关电源电磁烦扰。在这种状况下,仍是选用一般的恢复时刻 5~10μs 的整流管。高电压定额二极管比低电压定额的二极管有更高的正向压降和较长的恢复时刻。这便是为什么在满足电路要求的前提下,尽可能挑选较低定额的整流管。大电流定额的二极管比小电流有更长的恢复时刻,大马拉小车也不是好主意。
开关电源之功率晶体管(GTR)
功率晶体管在电流从阳极流向阴极之后,在阳极-阴极之间加反向电压,电流由阴极流向阳极现在运用的功率开关晶体管也称 GTR(巨型晶体管 ) , 有 功 率 双 极 型 晶 体 管 ( BJT) 、 MOSFET 和IGBT。开关电源中功率管首要关心器件的导通电阻(或压降)和开关速度。开关电源之功率晶体管的导通压降和开关速度都与其电压定额有关。电压定额越高,导通压降越大,开关时刻越长。因而,在满足 1.2~1.5 倍作业电压外,尽可能挑选电压低的器件。
功率双极型晶体管输出特性有一个以集电极大电流ICM,集电极大容许损耗PCM,二次击穿特性Is/b和集电极-发射极击穿电压U(BR)CEO为间隔构成的安全作业区(SOA)。不管在瞬态仍是在稳态,晶体管电流与电压轨迹都不应当超出安全作业区对应的间隔。一同间隔限值与温度、脉冲宽度有关,温度升高有些间隔还应当降额。
许多小信号BJT二次击穿特性在ICM,PCM,U(BR)CEO为间隔的安全区以内。一同小信号BJT没有开关作业规范,列出大直流集电极电流,但没有与脉冲电流有关的曲线。假定没有给你电流脉冲电流定额,可假定器件能够处理脉冲电流是额定直流的两倍比较合理。假定这是依照保险丝电流来定额。
在开关电源之脉冲电流幅值与脉冲继续时刻有关;事实上,电流绑缚是绑缚部分电流过大。短路时不跨越2倍直流电流安全。大电流 BJT 功率管(不包括达林顿)的β一般较低,BJT 的β与电流、老化、温度以及电压定额等参数有关。一般取小β=5~10。不要忘了集电极漏电流,每 10℃添加 1 倍。这将引起截止损耗。为下降晶体管的导通损耗,一般功率管导通时为过饱满状况。但这样增大了存储时刻,下降开关了速度。为了削减存储时刻,开关电源之晶体管在关断时一般给 B-E 极之间加反向电压,抽出基区过剩的载流子。假定施加的反压太大,B-E 结将发生反向齐纳击穿。一般硅功率晶体管 B-E 反向击穿电压为5~6V。为防止击穿电流过大,需用一个电阻绑缚击穿电流。
为了快速关断开关电源之晶体管,选用抗饱满电路,电路中集电极饱满电压Uce=UDb+Ube-UDc。假定UDb=Ube=UDc=0.7V,则Uce=0.7V,使得过大的驱动电流流经集电极,下降晶体管的饱满深度,存储时刻削减,关断加快。假定容许晶体管饱满压降大,饱满深度下降,二极管Db能够用两个二极管串联,则晶体管饱满压降大约为 1.4V准饱满状况,很小的存储时刻,关断时刻缩短,但导通损耗加大。