大功率開關—晶體管的重要任務電路圖

(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有很多優(yōu)點，主要是；

(1)容易關斷，所需要的輔助元器件少，

(2)開關迅速，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)開關晶體管有效芯片面積的增加，

(2)技術上的簡化，

(3)晶體管的復合——達林頓，

(4)用于大功率開關的基極驅動技術的進步。 、

(二)直接工作在整流380V市電上的晶體管功率開關

如圖l所示，功率開關由三只晶體管復合而成，具有在700V的電壓下開關200A電流的能力。在這個大功率達林頓開關中，兩只50A、700V的晶體管并聯(lián)并被第三只同樣的晶體管驅動。

如果需要開關更大的負載電流，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，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。很高的開關速度能在很短的連接線上產生相當高的干擾電壓。

(三)簡單和優(yōu)化的基極驅動造就的高性能

今日的基極驅動電路不僅驅動功率晶體管，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，集成驅動電路的功能包括：

(1)開通和關斷功率開關；

(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)控開關的飽和壓降。

應用實例如下：

可以看出，用功率晶體管開關大功率象開關小功率一樣容易。