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动态特性与参数

发布时间:2013/5/27 20:09:43 访问次数:1249

    动态特性描述GTR开关过E6B2-CWZ6C 500P/R程的瞬态特性,又称开关特性。PN结承受正向偏置时表现为两个电容:势垒电容和扩散电容。在稳态时这些电容对GTR的工作特性没有影响;而在瞬态时,则由于电容的充放电作用影响GTR的开关特性。此外,为了降低导通时的功率损耗,常采用过驱动的方法,使得基区积累了大量的过剩载流子,在关断时这些过剩载流子的消散严重影响关断时间。GTR是用基极电流来控制集电极电流的,图7-6所示为某型号GTR开通和关断过程中屯流波形。
    GTR的整个过程可分为开通过程、导通状态、关断过程、阻断状态4个不同阶段。
    开通时间to。包括延迟时间td和上升时间f,;关断时间toff包括存储时间ts和下降时间tf。对这些开关时间的定义如下。
    (1)延迟时间td。从输入基极电流正跳变瞬时开始,到集电极电流t上升到最大(稳态)值k的10%所需时间称为延迟时间。它相当于基极电流向发射结电容充电的过程,因而延迟时间td的大小取决于发射结势垒电容的大小、初始正向驱动电流和上升率以及跳变前反向偏置电压的大小。
    (2)上升时间f,。集电极电流‘由稳态值厶的10%上升到90%所需的时间叫做上升时间称为上升时间。它与过驱动系数及稳态电流值有关,过驱动系数越大,则上升时间f,越短;稳态值越小,则上升时间越短。
    (3)存储时间ts。从撤销正向驱动信号到集电极电流fc下降到其最大(稳态)值t的90%所需时间称为存储时间。存储时间ts随过驱动系数的增加而增加,随反向驱动电流的增加而减小。存储时间对应着过剩载流子从体内抽走的过程,要想降低存储时间ts,就应该使GTR工作于准饱和区。
    (4)下降时间tf。集电极电流‘由其最大值L的90%下降到10%所需的时间称为下降时间,它主要取决于结电容和正向集电极电流。
    一般开通时间均为纳秒数量级,比关断时间小得多,为了缩短关断时间可采取以下措施:选择电流增益小的器件、防止深饱和、增加反向驱动电流等。
    集电极电压上升率du/dt足动态过程中的一个重要参数,du/dt产生的过损耗现象严重地威胁着器件和电路的安全。当基极开路时,集射极间承受过高的电压上升率du/dt,便会通过集电结的寄生电容流过容性位移电流。由于基极是开路的,该容性位移电流便注入发射结形成基极电流并且被放大别音,形成集电极电流,若电力晶体管GTR的历直很大,将会迫使GTR进入放大区运行,有可能因瞬时电流过大而产生二次击穿导致损坏。另外在GTR换流期间,集电结中储存的少数载流子被全部抽走之前,有可能使正在关断的GTR重新误导通。在桥式电路中将会出现桥臂直通故障。为了抑制过高的du/dt对GTR的危害,一般在集射极间并联一个RCD缓冲网络。
    动态特性描述GTR开关过E6B2-CWZ6C 500P/R程的瞬态特性,又称开关特性。PN结承受正向偏置时表现为两个电容:势垒电容和扩散电容。在稳态时这些电容对GTR的工作特性没有影响;而在瞬态时,则由于电容的充放电作用影响GTR的开关特性。此外,为了降低导通时的功率损耗,常采用过驱动的方法,使得基区积累了大量的过剩载流子,在关断时这些过剩载流子的消散严重影响关断时间。GTR是用基极电流来控制集电极电流的,图7-6所示为某型号GTR开通和关断过程中屯流波形。
    GTR的整个过程可分为开通过程、导通状态、关断过程、阻断状态4个不同阶段。
    开通时间to。包括延迟时间td和上升时间f,;关断时间toff包括存储时间ts和下降时间tf。对这些开关时间的定义如下。
    (1)延迟时间td。从输入基极电流正跳变瞬时开始,到集电极电流t上升到最大(稳态)值k的10%所需时间称为延迟时间。它相当于基极电流向发射结电容充电的过程,因而延迟时间td的大小取决于发射结势垒电容的大小、初始正向驱动电流和上升率以及跳变前反向偏置电压的大小。
    (2)上升时间f,。集电极电流‘由稳态值厶的10%上升到90%所需的时间叫做上升时间称为上升时间。它与过驱动系数及稳态电流值有关,过驱动系数越大,则上升时间f,越短;稳态值越小,则上升时间越短。
    (3)存储时间ts。从撤销正向驱动信号到集电极电流fc下降到其最大(稳态)值t的90%所需时间称为存储时间。存储时间ts随过驱动系数的增加而增加,随反向驱动电流的增加而减小。存储时间对应着过剩载流子从体内抽走的过程,要想降低存储时间ts,就应该使GTR工作于准饱和区。
    (4)下降时间tf。集电极电流‘由其最大值L的90%下降到10%所需的时间称为下降时间,它主要取决于结电容和正向集电极电流。
    一般开通时间均为纳秒数量级,比关断时间小得多,为了缩短关断时间可采取以下措施:选择电流增益小的器件、防止深饱和、增加反向驱动电流等。
    集电极电压上升率du/dt足动态过程中的一个重要参数,du/dt产生的过损耗现象严重地威胁着器件和电路的安全。当基极开路时,集射极间承受过高的电压上升率du/dt,便会通过集电结的寄生电容流过容性位移电流。由于基极是开路的,该容性位移电流便注入发射结形成基极电流并且被放大别音,形成集电极电流,若电力晶体管GTR的历直很大,将会迫使GTR进入放大区运行,有可能因瞬时电流过大而产生二次击穿导致损坏。另外在GTR换流期间,集电结中储存的少数载流子被全部抽走之前,有可能使正在关断的GTR重新误导通。在桥式电路中将会出现桥臂直通故障。为了抑制过高的du/dt对GTR的危害,一般在集射极间并联一个RCD缓冲网络。

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