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开关电源选择双极型晶体管的原因

1.通常认为驱动MOSFET比驱动BJT容易。驱动BJT导通需要在其基极输入很大的电流,同时在其导通过程中要保持此驱动电流。而MOSFET更易导通,理论上只要在其门极加一合适的电压并维持此电压就能驱动其导通。因此,MODFET称为电压控制型器件,而BJT是电流控制型器件。但实际上,现代MOSFET在基导通和关断的转换过程中也需要有一定的门极电流。进一步说,为加快其导通和关断速度,可能需要向栅源极输入或从栅源极抽出较大电流,通常为1~2A。

2.很多情况下,BJT的驱动电路更容易实现同。原因在于要导通NPN型BJT,其基极电压只需比发射极电压高0.8V,有些情况下基极可以直接接到集电极上。而N沟道MOSFET的门极则必须要比源极电压高几伏。因此,在DC-DC变换器中,当使用了N沟道MOSFET时,需得驱动电压比变换器输入电压要高很多。这样唯一的办法就是使用电路将输入电压升高。在这种情况下,获得升高的电压端称为自举电压端。

3.BJT的主要优势在于其产生的EMI以及纹波噪声比MOSFET小很多,这正是其开关速度较慢而产生的优点。

4.BJT通常更适合于大电流装置,因为其导通压降是一常数,甚至在电流很大时也不变。这很大程度上降低了开关损耗,特别是开关频率不大高时效果更明显。相反,MOSFET的导通压降不慌不忙 通过的电流成比例,当负载很大时其导通损耗就很大。不过,由于MOSFET转换时间短,开关速度快,从总损耗的角度来看仍优于BJT,频率很高时这种效果更明显。



西方节选自《精通开关电源设计》,由镭之源激光电源整理

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