開(kāi)關(guān)電源雙極性開(kāi)關(guān)管的選擇
開(kāi)關(guān)電源定制
所謂雙極性，是指有兩個(gè)PN結的普通開(kāi)關(guān)三極管，在“彩顯”中一般作為開(kāi)關(guān)電源、行輸出級和S校正電路的切換開(kāi)關(guān)。三極管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和模擬放大狀態(tài)的要求明顯不同，對開(kāi)關(guān)特性的描述也不是通常的fT、fa所能概括的。
在開(kāi)關(guān)電源中，是通過(guò)三極管開(kāi)與關(guān)的時(shí)間比（即占空比）穩定輸出電壓的。在這里，三極管被當作開(kāi)關(guān)使用，利用三極管的放大作用，通過(guò)極小的基極電流控制集電極電流。當集電極電流飽和時(shí)，認為開(kāi)關(guān)已接通，而集電極電流截止時(shí)，則認為開(kāi)關(guān)已斷開(kāi)。
但是，三極管的開(kāi)/關(guān)并非處于理想狀態(tài)，導通時(shí)尚有其飽和壓降VCES，斷開(kāi)時(shí)其IC≠0，而具有一定的ICEO。與理想開(kāi)關(guān)相比，晶體管作為開(kāi)關(guān)并非完全隨基極控制電流同時(shí)進(jìn)行開(kāi)/關(guān)，其中存在一定的過(guò)程。
為了研究三極管開(kāi)/關(guān)此瞬間過(guò)程，首先對開(kāi)/關(guān)的相對值作一規定，即當集電極電流達到其最大飽和電流90%時(shí)，認定它已接通，而集電極電流下降為I。的10％時(shí)，認為它已經(jīng)斷開(kāi)。按此標準計量，三極管開(kāi)/關(guān)過(guò)程所需時(shí)間作為衡量三極管的開(kāi)關(guān)特性的比較標準。
導通時(shí)間是指，當基極驅動(dòng)脈沖加入后，集電極電流由零達到飽和值90%所占用的時(shí)間。為了排除驅動(dòng)電流的影響，假設加到基極一發(fā)射極之間的控制電流為理想的矩形波，見(jiàn)下圖所示。在基極電流以垂直于X軸的特性上升時(shí)，集電極電流Ic并不隨之升高，而是有一延遲時(shí)間t。，在此時(shí)間內lc呈緩慢曲線(xiàn)上升到Icm的10%。產(chǎn)生延遲時(shí)間的原因是：三極管在截止狀態(tài)時(shí)，基區基本無(wú)自由電子，當控制電壓突然升高時(shí)，欲使發(fā)射結達到VB≥+0.6V，輸入電流必須不斷地給發(fā)射結電容充電，以降低PN結的內部電場(chǎng)，然后再向基區發(fā)射電子，因而需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(ta)。ta正比于發(fā)射結電容，反比于發(fā)射結的面積。開(kāi)關(guān)管功率越大，必然發(fā)射結面積相應增大，欲要減小t。就越加困難。
發(fā)射結的充電速度，不僅與輸入驅動(dòng)脈沖的內阻有關(guān)，而且與三極管的截止有關(guān)。如果三極管處于深度截止（即反向偏置過(guò)大），ta也越慢。當Ic達到10%的Icm時(shí)，在驅動(dòng)脈沖的作用下，Ic隨IB呈線(xiàn)性增長(cháng)。
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