(一)控制大功率 現(xiàn)在的功率晶體管能控制數(shù)百千瓦的功率,,使用功率晶體管作為開關(guān)有很多優(yōu)點,,主要是; (1)容易關(guān)斷,,所需要的輔助元器件少,, (2)開關(guān)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(guān)能力還小于10kW,。目前,,它已能控制高達數(shù)百千瓦的功率。這主要歸功于物理學家,、技術(shù)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(guān)晶體管有效芯片面積的增加,, (2)技術(shù)上的簡化,, (3)晶體管的復合——達林頓, (4)用于大功率開關(guān)的基極驅(qū)動技術(shù)的進步,。 ,、 (二)直接工作在整流380V市電上的晶體管功率開關(guān) 如圖l所示,,功率開關(guān)由三只晶體管復合而成,具有在700V的電壓下開關(guān)200A電流的能力,。在這個大功率達林頓開關(guān)中,,兩只50A、700V的晶體管并聯(lián)并被第三只同樣的晶體管驅(qū)動,。
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如果需要開關(guān)更大的負載電流,,可使用更多的晶體管并聯(lián)。圖2示出了一個400A,,700V大功率開關(guān),,共使用了六只功率晶體管。
晶體管復合(達林頓)和并聯(lián)都是有效地增加晶體管開關(guān)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(guān)速度能在很短的連接線上產(chǎn)生相當高的干擾電壓,。 (三)簡單和優(yōu)化的基極驅(qū)動造就的高性能 今日的基極驅(qū)動電路不僅驅(qū)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(qū)動電路的功能包括: (1)開通和關(guān)斷功率開關(guān); (2)監(jiān)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(jiān)控開關(guān)的飽和壓降,。 應用實例如下:
可以看出,,用功率晶體管開關(guān)大功率象開關(guān)小功率一樣容易。