半導體晶體管電路設計須知(一)
關晶體管在工作過程中的損耗分為開關損耗和穩(wěn)態(tài)損耗, 其中開關損耗包括導通損耗和關斷損耗, 穩(wěn)態(tài)損耗包括通態(tài)損耗和截止損耗, 其中截止損耗占總的損耗的比率很小, 可以忽略不計。我們把Vce由90% Vindc降到110% Vcesat所用的時間定義為導通延時, 即圖2中的t1 - t0, 把IC 由90% Icmax下降到0所用的時間定義為關斷延時, 即t3 - t2。
在開關晶體管開通時, 集電極電壓在控制器驅動電壓為高時, 基極電流變大, 集電極電壓由Vindc下降為0, 此時由于變壓器與原邊并聯(lián)的寄生電容兩端的電壓差也從0變?yōu)閂indc, 寄生電容充電, 因此在開關晶體管集電極產(chǎn)生一個尖峰電流, 另一方面, 如果副邊整流二極管的反向恢復電流沒有降到0, 也會進一步加大這個尖峰電流。開關晶體管出現(xiàn)集電極電壓和電流交替現(xiàn)象, 產(chǎn)生導通損耗, 直到集電極電壓降到Vcesat.導通損耗可以表示為:

在晶體管導通后, 集電極電流從0逐漸變大, 而Vcesat不為0, 因此產(chǎn)生通態(tài)損耗。通態(tài)損耗可以表示為:

在開關晶體管關斷時, 集電極電流不能馬上降為0, 而集電極電壓已經(jīng)從Vcesat開始上升, 在開關晶體管上產(chǎn)生電壓電流交替現(xiàn)象, 從而產(chǎn)生關斷損耗。
由于變壓器是電感元件, 當開關突然關斷時, 變壓器電感元件電流不能突變, 會產(chǎn)生較大的反激電壓, 阻礙電流變化, 通過電路加在開關管上, 產(chǎn)生比較大的損耗。關斷損耗可以表示為:

開關管總的損耗可以表示為:

一般情況下, 關斷損耗在開關損耗中占的比率最大, 而關斷損耗跟開關晶體管的關斷延遲時間有關, 減小關斷延遲時間( t3 - t2 ), 加快集電極電流下降
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