必了解的开关电源之元器件选择（三）

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来源：东莞市成良智能科技发布时间：2019-08-02 点击量：1052

还有好多的内容，本文接着往下看吧，关于开关电源之元器件的选择就继续来说说吧。
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？但是如果是电网整流二极管用超快恢复二极管不是好主意。问题是快恢复时间产生快速下降沿，引起开关电源电磁干扰。在这种情况下，最好还是采用普通的恢复时间 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间。这就是为什么在满足电路要求的前提下，尽可能选择较低定额的整流管。大电流定额的二极管比小电流有更长的恢复时间，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目前使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。开关电源中功率管主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，开关时间越长。因此，在满足 1.2~1.5 倍工作电压外，尽可能选择电压低的器件。

开关电源之双极型晶体管（BJT）
功率双极型晶体管输出特性有一个以集电极最大电流ICM，集电极最大允许损耗PCM，二次击穿特性Is/b和集电极－发射极击穿电压U（BR）CEO为边界构成的安全工作区（SOA）。不管在瞬态还是在稳态，晶体管电流与电压轨迹都不应当超出安全工作区对应的边界。同时边界限值与温度、脉冲宽度有关，温度升高有些边界还应当降额。

许多小信号BJT二次击穿特性在ICM，PCM，U（BR）CEO为边界的安全区以内。同时小信号BJT没有开关工作规范，列出最大直流集电极电流，但没有与脉冲电流有关的曲线。如果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。如果这是按照保险丝电流来定额。

在开关电源之脉冲电流幅值与脉冲持续时间有关；事实上，电流限制是限制局部电流过大。短路时不超过2倍直流电流最安全。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。一般取最小β＝5～10。不要忘了集电极漏电流，每 10℃增加 1 倍。这将引起截止损耗。为降低晶体管的导通损耗，一般功率管导通时为过饱和状态。但这样增大了存储时间，降低开关了速度。为了减少存储时间，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。如果施加的反压太大，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。为避免击穿电流过大，需用一个电阻限制击穿电流。

为了快速关断开关电源之晶体管，采用抗饱和电路，电路中集电极饱和电压Uce=UDb+Ube－UDc。如果UDb＝Ube＝UDc＝0.7V，则Uce=0.7V，使得过大的驱动电流流经集电极，降低晶体管的饱和深度，存储时间减少，关断加快。如果允许晶体管饱和压降大，饱和深度降低，二极管Db可以用两个二极管串联，则晶体管饱和压降大约为 1.4V准饱和状态，很小的存储时间，关断时间缩短，但导通损耗加大。

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