Как известно одной из неотемлимых частей импульсного блока питания является мощный транзистор работающий в ключевом режиме (или просто ключ), его главное задача подача напряжения на обмотку трансформатора с определнной частотой, собственно на которой и будет работать ИБП. К основным требованиям к транзистору применяемому в ролм ключа следует отнести: максимальное обратное напряжение, ток, рабочую частоту, мощность, ток управления, сопротивление перехода и другие менее важные.
В ИБП применяют 3 типа транзисторов: полевые, биполярные и IGBT (полевой + биполярный), у каждого есть свои преимущества и недостатки:
Полевые - идеальный вариант в импульсный технике! малые токи управления по сравнению с биполярным делают его более простым в использовании, ему надо всеголишь подать небольшой заряд для открытия и потом быстро перезарядить напряжением другой полярности для закрытия, что требуют токов в пару милиампер, в то время как биполярному транзистору для открытия при коммутации больших токов нужен ток в разы больший, который зависит от коэффициента усиления; к тому же они имеют сопротивления канала в доли Ом что делает их идеальными для коммутации большх токов. Правда у них есть 1 существенный недостаток: для создания нормального режима в импульсном режиме напряжение должно быть порядка 9-12В, при меньшем напряжении полевик будет работать менее охотно и четко, этот недостаток накладывает ограничения на использование его при низких напряжениях, где он передает пальму первенства биполярному транзистору.
Биполярный - старый, распространенный класс полупроводниковых приборов, этакие динозавры мира транзисторов, единственное их преимущество по сравнению с полевыми - большее быстродействие, на этом их преимущества кончаются, начинается их главный недостаток - большой ток управления, в то время как полевик надо зарядить/разрядить, биполярному надо подать на базу ток = току проходящему через КЭ / коэффициент усиления (h21э), поэтому ему для раскачки надо будет ставить еще 1 транзистор,; правда у него есть преимущество - возможность работы при напряжении выше 0,6В (для кремниевых) и 0,3В (для германиевых транзисторов), где полевики уже не работают.
IGBT - транзисторы представляющие собой полевой транзистор, управляемый биполярным, благодаря своему родству с тем и другим транзистором, он вобрал в себя их преимущества - высокое быстродействие, и маленький ток управления, благодаря чему он стал идеальным ключем, котрый применяется во всех очень мощных мощных устройствах, таких как например сварочные инверторы, где действуют большие токи и необходима четкая работа ключей.
Итог:
1-8В - идеальны биполярные транзисторы
9В и выше - полевые транзисторы
тока в 20А и больше - IGBT
|
