开关电源核心技术：MOSFET、IGBT与BJT特性解析

"彩电开关电源主要探讨了开关电源中常用的主要器件，包括双极型晶体管BJT、快速晶闸管SCR、可关断GTO晶闸管、场效应晶体管MOSFET以及绝缘栅双极型晶体管IGBT。在实际应用中，MOSFET和IGBT是主流选择，而在小功率变换器中，BJT仍有其地位。开关器件的性能直接影响开关变换器的工作效率，损耗与B极驱动电压和电流波形密切相关。" 在开关电源设计中，不同类型的晶体管有着不同的控制机制和特性。双极型晶体管BJT是一种电流控制型器件，其工作基于载流子的互相作用，通常表现为共射极电流放大倍数β。在开关应用中，BJT通常处于饱和导通或截止状态，为了提高开关速度，往往使其工作在准饱和状态，这样能有效减小退出饱和所需的时间。 场效应晶体管MOSFET则是一种电压控制型器件，其控制方式与BJT截然不同，主要通过改变栅极与源极之间的电压来控制漏极电流。MOSFET的栅源回路阻抗相对较高，但在高频操作中，输入极间电容的影响不容忽视。此外，MOSFET的开关速度受到反向恢复时间的限制，因为并联的反向二极管的反向恢复时间会影响整体开关性能。随着开关频率的提高，还需要考虑开关电流对驱动电路产生的噪声干扰问题。 绝缘栅双极型晶体管IGBT结合了BJT和MOSFET的优点，是大功率应用中的理想选择。IGBT是电压控制的，但其内部结构包含一个BJT，因此它具有较高的开通和关断速度，并且能够处理较大的电流。在IGBT的设计中，需要关注关断电压和导通电流，这些参数会根据变换器的类型、功率需求以及系统的可靠性要求而变化。 彩电开关电源的高效运行依赖于正确选择和优化开关器件，以及理解它们的特性，包括驱动电压、电流波形、开关速度、反向恢复时间等因素。设计者需要综合考虑各种因素，以确保开关电源的性能、效率和稳定性。