一个2元的拆机行管(1500V,20A)+一个1块的60N03 MOS = 1500V,20A的ESBT,工作在133khz?
“射极开关双极晶体管”.传统的双极晶体管(如MJE13007)在电路中是采用基极驱动开关的方法.
射极开关是一种新的控制双极开关管的方法,采用一个低压(20~30V级别)的n-MOSFET(例如:10N03)串联在高压大电流BJT的射极,也可以用来开、关双极开关管.
工作环节:
C极接反激或正激变压器初级绕组,初级绕组另外一端接高压电源(例如PFC出来的380V)
基极B加一个电阻,和一个恒定的电压(可以在3V左右或更低).
工作过程:
当G极被施加高电平,NMOS就会导通,此时BJT射极电压为0,基极电流为正向(从基极流向射极),电流为3V/Rb, Rb为基极电阻.如果这个电流能让BJT饱和导通,则整个ESBT的压降基本为BJT压降,整管导通.
当G极从高电平变为低电平,MOS管开关速度快,在第一时间内关断,射极电流瞬间降到0. 此时基极因接电压源,仍保持导通时的电压(0.7V左右),于是基—射极之间的PN结电流降到0, 集电极---射极之间的电流由于少数载流子存储效应还没有降低到0,这些电流通过基极反向流出,形成一个基极电流反向尖峰,灌进基极偏置电源.
由于管子是NPN的,当基—射电流被掐断,集电极(N)和基极(P)之间就是一个二极管结构,基射电流掐断瞬间,CB结进行二极管反向恢复.对于绝大部分三极管,这个反向恢复的时间小于由基极驱动时的电流下降时间.
驱动时只要控制住基极电压不超过MOS管雪崩电压(30V),就不会击穿MOS.
ESBT非常适合单端拓扑.在单端正激或反激拓扑中,ESBT的最佳工作频率是100~133khz左右,而这样的工作频率是单独应用功率BJT所达不到的.因此,以多一个小MOS管的代价应用ESBT可以显著提高开关频率, 降低磁材料和电容成本以及电源体积.
此外,相比更适合于软开关应用的IGBT,ESBT更适合于硬开关应用.在很多场合,硬开关比软开关更容易控制、实现和生产.
可以参考:
ESBT的波形
从上面的波形文档里可以看出ESBT没有存储时间,下降时间在0.5us左右,切口非常平整.如关断时,电流3A(这应该是个400W级别的电源),前一次关断时灌入基极电容的电荷后一次开通时又作为驱动,反复利用.
一种常见的700V 8A BJT,售价8毛~1块
一种不那么常见的850V 30A BJT,售价3~4块
SI9926,一种售价6毛左右的7.6A 20V SOP8 NMOS
60N03,一种售价1元左右的30A 30V 0.01欧 NMOS
ESBT广告单
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