HIP6604BCR-T由于功率放大电路中的功率BJT常处于接近极限工作状态,因此,在选择BJT时必须特别注意哪三个参数?

有人说:“在功率放大电路中,输出功率最大时,功放管的功率损耗也最大”。你认为对吗”设输入信号为正弦波,工作在甲类的功率放大输出级和工作在乙类的互补对称功率输出级,管耗最大各发生在什么工作情况”？

与甲类功率放大电路相比,乙类互补对称功率放大电路的主要优点是什么?

乙类互补对称功率放大电路的效率在理想情况下可达到多少?

设采用双电源互补对称电路,如果要求最大输出功率为5W,则每只功率BJT的最大允许管耗PcM至少应大于多少?

前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路(图8.4,1a),实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输人的变化。由于没有直流偏置,功率管的Jb必须在|ubE|大于某一个数值(即门坎电压,NPN硅管约为0.6V)时才有显著变化。当输人信号vi低于这个数值时,T1和T2都截止,jc1和fc2基本为零,负载RL上无电流通过,出现一段死区,如图8.4.1b所示。这种现象称为交越失真。

          

工作在乙类的双电源互补对称电路,(a)电路 (b)交越失真的波形

甲乙类双电源互补对称电路,利用图8.4.2所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。由图可见,T3甲乙补对称功电路组成前置放大级,T1和T2组成互补输出级。静态时,在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压,使之处于微导通状态。由于电路对称,静态时ic1=i12,fL=0,uo=0。而有信号时,由于电路工作在甲乙类,即使vi很小(D1和D2的交流电阻也小),基本上可线性地进行放大。

上述偏置方法的缺点是,其偏置电压不易调整。而在图8,4.3中,流人T4的基极电流远小于流过凡、R2的电流,则由图可求出vcE4=vbE4(R1+R2)/R2,因此,利用T4管的vbE4基本为一固定值(硅管约为0.6~0.7Ⅴ),只要适当调节R1、R2的比值,就可改变Tl、T2的偏压值。这种方法,在集成电路中经常用到。

         

在图8.4.2的基础上,令-vcc=0,并在输出端与负载RL之间加接一大电容C,就得到图8.4.4所示单电源互补对称原理电路①。由图可见,在输人信号ui=0时,由于电路对称,Jcl=jc2,jL=o,vo=0,从而使K点电位yK=yc(电容C两端电压)≈ycc/2。

这种电路的输出通过电容C与负载RL相耦合,而不用变压器,因而称为0TL电路,0TL是0utput Transformcrlcss(无输出变压器)的缩写,与此相对应,前面讨论的双电源互补对称功放电路称为0CL电路.0GL为0ulput Capacitorlcss(无输出电容器)的缩写。

在单电源互补对称电路中,能用式(8.3.1)~(⒏3,11)直接计算输出功率、管耗、电源供给的功率、效率和选择管子吗?

功率器件的散热与功率BJT的二次击穿问题,功率器件(含BJT和MOSFET)都存在散热问题,现以功率BJT为例进行说明。

典型的功率BJT外形如图8.5.1所示。通常BJT有一个大面积的集电结,为了使热传导达到理想情况,BJT的集电极衬底与它的金属外壳保持良好的接触。

          

功率BJT外形图,功率BJT的散热是重要问题,在功率放大电路中,给负载输送功率的同时,管子本身也要消耗一部分功率。管子消耗的功率直接表现在使管子的结温升高。当结温升高到一定程度(锗管一般约为90℃,硅管约为150℃)以后,就会使管子损坏,因而输出功率受到管子允许的最大集电极损耗的限制。值得注意的是,管子允许的功耗与管子的散热情况有密切的关系。如果采取适当的散热措施,就有可能充分发挥管子的潜力,增加功率管的输出功率。反之,就有可能使BJT由于结温升高而被损坏。所以研究功率BJT的散热问题,是一个重要问题。

表征散热能力的重要参数一热阻,热的传导路径,称为热路。阻碍热传导的阻力称为热阻。真空不易传热,即热阻大;金属的传热性好,即热阻小。在一定程度上,热路可与电路比对,热阻可与电阻比对。

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