高壓晶體管的抗飽和技術(shù)
信息來(lái)源：本站 日期：2017-05-26
高壓晶體管的抗飽和技術(shù)
在高壓雙極型開(kāi)關(guān)晶體管中，“下降時(shí)間”(關(guān)斷沿的速度或者dv/dt)主要由基極驅動(dòng)關(guān)斷電流特性曲線(xiàn)的形狀來(lái)決定，從基極關(guān)斷驅動(dòng)申請到真正關(guān)斷沿之間的延時(shí)是存儲延時(shí)時(shí)間，它取決于關(guān)斷之前的基區少數裁流子濃度。
通過(guò)使少數載流子濃度最低來(lái)使存儲時(shí)間減到最少，具體可解釋為，在晶體管關(guān)斷之前，保證其基極電流剛好滿(mǎn)足驅動(dòng)，而保持晶體管處在準飽和的狀態(tài)。
經(jīng)常用來(lái)實(shí)現使少數載流子濃度最低的一種方法叫作二極管補償性鉗位電路。因為這種方法的優(yōu)點(diǎn)是對（cmos）驅動(dòng)進(jìn)行帶負反饋的動(dòng)態(tài)鉗位，所以能夠對各種器件的增益以及飽和電壓不可避免的變化有補償作用，同時(shí)它也會(huì )對由于溫度與負載變化而引起的開(kāi)關(guān)晶體管參數的變化做出反應。
二極管補償性鉗位電路
圖1.17.1中是一個(gè)典型的補償性鉗位電路，它的工作原理如下：
二極管Dl、D2與基極驅動(dòng)元件串聯(lián)連到Ql的基極，A點(diǎn)驅動(dòng)電壓包括二極管DI、D2上的壓降和Ql基射極電壓Vh。在oi導通時(shí)A點(diǎn)驅動(dòng)電壓近似達到2V。
當Q1導通時(shí)，其集電極電壓開(kāi)始下降，當這個(gè)集電極電壓降到約1. 3V時(shí)，D3開(kāi)始導通，使基極驅動(dòng)電流分流到Q1的集電極。這個(gè)鉗位行為受負反饋控制，自調整將一直持續到Q1的集電極電壓有效地鉗位在1.3V上為止。
這樣的話(huà)，晶體管始終保持在準飽和導通狀態(tài)，以最少的基極驅動(dòng)電流維持這種狀態(tài)。在導通時(shí)這個(gè)準飽和狀態(tài)維持基區的最少的少數載流子數，從而在關(guān)斷期獲得最小的延時(shí)時(shí)間。在關(guān)斷期，D4給Ql基極的反向關(guān)斷電流提供了一條通路。
在基極電路中二極管數目Dl、D2、…、Dn的選擇應該和晶體管的飽和電壓匹配。這個(gè)鉗位電壓應該高于在工作電流下的晶體管正常的飽和集電極電壓，確保在準飽和導通狀態(tài)下真正維持晶體管工作。
這項技術(shù)有一個(gè)缺點(diǎn)是，在導通期間Ql的集電極電壓略高于深飽和時(shí)的集電極電壓，增加了晶體管的功耗。
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