一個2元的拆機行管(1500V,20A)+一個1塊的60N03 MOS = 1500V,20A的ESBT,工作在133khz?
“射極開關雙極晶體管”.傳統(tǒng)的雙極晶體管(如MJE13007)在電路中是采用基極驅動開關的方法.
射極開關是一種新的控制雙極開關管的方法,采用一個低壓(20~30V級別)的n-MOSFET(例如:10N03)串聯(lián)在高壓大電流BJT的射極,也可以用來開、關雙極開關管.
工作環(huán)節(jié):
C極接反激或正激變壓器初級繞組,初級繞組另外一端接高壓電源(例如PFC出來的380V)
基極B加一個電阻,和一個恒定的電壓(可以在3V左右或更低).
工作過程:
當G極被施加高電平,NMOS就會導通,此時BJT射極電壓為0,基極電流為正向(從基極流向射極),電流為3V/Rb, Rb為基極電阻.如果這個電流能讓BJT飽和導通,則整個ESBT的壓降基本為BJT壓降,整管導通.
當G極從高電平變?yōu)榈碗娖?MOS管開關速度快,在第一時間內關斷,射極電流瞬間降到0. 此時基極因接電壓源,仍保持導通時的電壓(0.7V左右),于是基—射極之間的PN結電流降到0, 集電極---射極之間的電流由于少數(shù)載流子存儲效應還沒有降低到0,這些電流通過基極反向流出,形成一個基極電流反向尖峰,灌進基極偏置電源.
由于管子是NPN的,當基—射電流被掐斷,集電極(N)和基極(P)之間就是一個二極管結構,基射電流掐斷瞬間,CB結進行二極管反向恢復.對于絕大部分三極管,這個反向恢復的時間小于由基極驅動時的電流下降時間.
驅動時只要控制住基極電壓不超過MOS管雪崩電壓(30V),就不會擊穿MOS.
ESBT非常適合單端拓撲.在單端正激或反激拓撲中,ESBT的最佳工作頻率是100~133khz左右,而這樣的工作頻率是單獨應用功率BJT所達不到的.因此,以多一個小MOS管的代價應用ESBT可以顯著提高開關頻率, 降低磁材料和電容成本以及電源體積.
此外,相比更適合于軟開關應用的IGBT,ESBT更適合于硬開關應用.在很多場合,硬開關比軟開關更容易控制、實現(xiàn)和生產.
可以參考:
ESBT的波形
從上面的波形文檔里可以看出ESBT沒有存儲時間,下降時間在0.5us左右,切口非常平整.如關斷時,電流3A(這應該是個400W級別的電源),前一次關斷時灌入基極電容的電荷后一次開通時又作為驅動,反復利用.
一種常見的700V 8A BJT,售價8毛~1塊
一種不那么常見的850V 30A BJT,售價3~4塊
SI9926,一種售價6毛左右的7.6A 20V SOP8 NMOS
60N03,一種售價1元左右的30A 30V 0.01歐 NMOS
ESBT廣告單
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