【正文】 集電極和基極間的最大反向電壓，常用 VCBO或 BVCBO表示。3．發(fā)射極—基極反向擊穿電壓是晶體管的集電極（C）開路的時(shí)候，其發(fā)射極和基極與間的最大反向電壓，用 VEBO或 BVEBO表示。（六）反向電流晶體管反向電流一般就是是指集電極—基極間反向電流 ICBO和集電極—發(fā)射極間的反向擊穿電流 ICEO。①集電極—基極間的反向電流一般主要是指當(dāng)晶體管的發(fā)射極開路的時(shí)候，集電極和基極間的反向電流。ICBO 對(duì)溫度較敏感，該值越小，說(shuō)明晶體管的溫度特性就越好。②集電極—發(fā)射極間反向擊穿電流和基極開路的時(shí)候，集電極和發(fā)射極間反向漏電電流，也稱穿透電流。此電流值越小，說(shuō)明晶體管的性能就越好。應(yīng)用：由晶閘管及其派生器件構(gòu)成的各種電力電子系統(tǒng)在工業(yè)應(yīng)用中主要解決了傳統(tǒng)的電能變換裝置中所存在的能功耗大和裝置笨重等問(wèn)題，因而大大地提高了電能的利用效率，同時(shí)也使工業(yè)噪聲得到了一定程度的改善。 絕緣柵雙極型晶體管絕緣柵雙極型晶體管（Isolated Gate Bipolar Transistor）簡(jiǎn)稱 IGBT，它是八十年代初誕生的，九十年代快速發(fā)展起來(lái)的新型復(fù)合電力電子器件。IGBT 將 MOSFET與 GTR 的優(yōu)點(diǎn)集于一身，既有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓驅(qū)動(dòng)型，又有通態(tài)壓降低、高電壓、大電流等優(yōu)點(diǎn)。因此，IGBT 的新技術(shù)、新工藝不斷有新的變化；應(yīng)用頻率硬開關(guān) 6KHz～50KHz，軟開關(guān) 50KHz～150KHz；功率從五千瓦到幾百千瓦的應(yīng)用場(chǎng)所。19 / 56基本結(jié)構(gòu)及其工作原理：絕緣柵雙極型晶體管是通過(guò)在功率 MOSFET 的漏極上追加P+ 的理想等效電路是對(duì) PNP 晶體管和功率 MOSFET 進(jìn)行達(dá)林頓連接后形成的單片型 BiMOS ,在門極—發(fā)射極之間外加正電壓的時(shí)候,PNP 晶體管的基極—集電極間形成了低電阻，從而使 PNP ,使門極—發(fā)射極間的電壓為 0V 的時(shí)候功率 MOSFET 處于斷路的狀態(tài),PNP 晶體管的基極電流 IGBT 和功 MOSFET 一樣，通過(guò)電壓信號(hào)可以控制開通，但是由于通過(guò)在漏極上追加 P+層，在導(dǎo)通狀態(tài)下從 P+層向 N 基極注入空穴，從而引發(fā)傳導(dǎo)性能的轉(zhuǎn)變，因此它與功率MOSFET 相比,可以得到極低通態(tài)電阻。圖 IGBT 等效電路應(yīng)用：絕緣柵雙極型晶體管綜合了雙極型功率晶體管和功率 MOSFET 兩種器件的優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)功率小而且飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為 600V 及以上的變流變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)、高頻電焊機(jī)、高頻超聲波、逆變器、不間斷電源（UPS） 、感應(yīng)加熱、電力無(wú)功補(bǔ)償?shù)阮I(lǐng)域。 功率開關(guān)晶體管的選用，首先由電路的要求選擇晶體管的材料，還要考慮被選晶體管的耗散功率、集電極最大電流、最大反向電壓、電流放大系數(shù)參數(shù)以及外形尺寸是否符合所要應(yīng)用電路要求。振蕩電路和小信號(hào)放大等電路中使用的晶體管，可以選用特征頻率范圍在 30～300MHz 的高頻晶體管，如3DG3DG3CG22SA1012SA73S901S901S901S9012N5552N540BC33BC33BC54BC558 等型號(hào)。，一般均可以采用互補(bǔ)推挽對(duì)管（一般用 1 個(gè) NPN 型的晶體管和 1 個(gè) PNP 型的晶體管組成） 。選用的時(shí)候要求配對(duì)，即性能參數(shù)要求達(dá)到一致。20 / 5大功率互補(bǔ)推挽對(duì)管，可適當(dāng)?shù)倪x擇2SC945/2SA7362SC1815/2SA1012N5401／2N5551 等型號(hào)的晶體管。，可選擇用 S8050、S8550、C8050、C8550 和 3DG12C等型號(hào)的晶體管。、小信號(hào)控制晶體管，一般可以選擇用S901C9013 和 3DG9013 等型號(hào)的晶體管。，其最高電壓低于 100V，耗散功率低于 3W，最大集電極的電流小于 2A，可選用 3CK3DK3DK3DK12 等型號(hào)的小功率的開關(guān)晶體管。，其最高反向電壓大于或等于 100V，耗散功率高于 30W，最大集電極電流大于或等于 5A，可選用3DK200、DK5DK56 等型號(hào)的大功率開關(guān)晶體管。，其耗散功率大于或等于 60W，最大集電極電流大于或等于 5A，最高反向電壓高于 1000V。一般可選用2SD82SD850、2SD1402SD1432SD1552SD15 41 等型號(hào)高反壓大功率開關(guān)晶體管。、開關(guān)控制、電源調(diào)整、繼電器驅(qū)動(dòng)、高增益等放大的電路中。，可以選用不帶保護(hù)電路的中、小功率普通達(dá)林頓晶體管，而音頻功率輸出、電源調(diào)整等電路中所使用的達(dá)林頓管，可選用大功率、大電流型普通達(dá)林頓晶體管或帶有保護(hù)電路的大功率達(dá)林頓晶體管。（例如，最高工作電壓、最大集電極電流和最大允許功耗等） ，否則會(huì)縮短光敏晶體管的使用壽命甚至燒毀晶體管。另外，所選光敏晶體管的光譜響應(yīng)范圍必須與入射光的光譜特性相互匹配，以獲得最佳的響應(yīng)特性。21 / 56第 4 章 電子鎮(zhèn)流器應(yīng)用介紹世界的上電子鎮(zhèn)流器每年總是以 15%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，盡管熒光燈發(fā)出的光譜不是很連續(xù)，可是由于采用電子鎮(zhèn)流器之后，熒光燈發(fā)光效率確實(shí)提高了，達(dá)到了節(jié)能的作用，因此，電子鎮(zhèn)流器在照明設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用實(shí)踐，由于氣體放電燈（如熒光燈、霓虹燈、鹵素?zé)簟⒔瘥u燈等）是一種負(fù)阻性電光源，要使其正常穩(wěn)定工作，需加一個(gè)限流裝置。這個(gè)限流裝置叫做鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器是將工頻(50HZ/60HZ)交流電變換為較高頻率的交流電，能夠使多個(gè)熒光燈正常的啟動(dòng)和穩(wěn)定的工作。原理：通過(guò)電子元件組成的高頻變換電路，先將交流電源經(jīng)過(guò)整流變成直流電，之后由“逆變器”變?yōu)楦哳l的交流電，再由振蕩電路產(chǎn)生了一個(gè) 20～100KHZ 的高頻電壓來(lái)點(diǎn)亮熒光燈，經(jīng)正確調(diào)整與燈管相互匹配，滿足了不同功率燈管的啟動(dòng)電壓、電流，從而達(dá)到正常的工作。氣體放電燈所用的鎮(zhèn)流器一般有兩種形式：一、電感（或感性）式鎮(zhèn)流器；二、高頻電子鎮(zhèn)流器。因?yàn)楦行枣?zhèn)流器在交流電狀態(tài)下工作，體積大（笨重） ，消耗了大量的銅和硅鋼等重金屬材料，散熱不好、效率較低、閃爍，因此現(xiàn)在的電光源領(lǐng)域的科技愛好者開始尋求新的辦法，而電子鎮(zhèn)流器是一種有效的辦法。電子鎮(zhèn)流器應(yīng)用在現(xiàn)代人們的日常生活中相當(dāng)?shù)钠毡椋x擇做此項(xiàng)目，可以熟練的掌握此項(xiàng)技術(shù)，更利于所學(xué)知識(shí)的鞏固及能力的提高。理論更接近實(shí)際。對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著深刻的意義，以下是幾類電子鎮(zhèn)流器應(yīng)用介紹。 節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器最近幾年，市場(chǎng)上廣泛出現(xiàn)了 U 型管節(jié)能燈及細(xì)管直型燈，功率從 3W～30W 不等。 實(shí)踐可以證明，實(shí)用型的電子鎮(zhèn)流器不但能點(diǎn)燃節(jié)能燈管，而且更可以穩(wěn)定工作達(dá)到一年多，電源電壓在 100～250V 均能正常點(diǎn)燃。下面是用于 25W～60W 細(xì)管直型節(jié)能燈的電子鎮(zhèn)流器電路圖 。22 / 56圖 直型節(jié)能燈的電子鎮(zhèn)流器電路電路的原理分析：交流電源由 D1—D4 整流、C1 濾波后，形成直流電壓。由RCD9 組成了啟動(dòng)電路，整流后的直流電經(jīng)過(guò) R6 對(duì) C7 的充電，當(dāng) C7 兩端電壓沖到 D9 的轉(zhuǎn)折電壓的后面，觸發(fā)了二極管 D9 導(dǎo)通，C7 經(jīng) D9 向三極管 V2 基極放電，使V2 導(dǎo)通后迅速達(dá)到飽和導(dǎo)通的狀態(tài)。由 VVCC高頻變壓器組成高頻自激振蕩電路，當(dāng) V2 導(dǎo)通，V1 截止的時(shí)候電壓向 C2 和 C4 充電。流過(guò)高頻電壓器的初級(jí)線圈中充電電流慢慢的變大，當(dāng) LA 的電流變大到一定程度的時(shí)候，變壓器的磁芯達(dá)到了飽和的程度，C4 電荷不再變加，流過(guò) LA 的電流開始也變小了。這時(shí)次級(jí)的線圈 LC 和 LB的電壓極性也發(fā)生變化（倒相） ，使 LC 中的感生電動(dòng)勢(shì)上面負(fù)下面正，LB 中的感生電動(dòng)勢(shì)上面正下面負(fù)，這樣就會(huì)迫使 V2 由導(dǎo)通狀態(tài)變成了截止的狀態(tài)，V1 由截止?fàn)顟B(tài)變成了導(dǎo)通的狀態(tài)。C4 開始慢慢放電，當(dāng)放電電流變大到一定的程度后，變壓器中的鐵芯又達(dá)到飽和狀態(tài)，使 LB 和 LC 的電壓極性又發(fā)生了變化，LB 的感生電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)樯厦尕?fù)下面正；LC 的感生電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)樯厦嬲旅尕?fù)，這又迫使 V2 由截止?fàn)顟B(tài)變成了導(dǎo)通的狀態(tài)，V1 由導(dǎo)通狀態(tài)變成了截止的狀態(tài)，這樣 V1 和 V2 在高頻變壓器的控制下來(lái)回地導(dǎo)通和截止之間變化，于是形成了高頻振蕩器，最后使燈管得到高頻高壓供電的模式。為到達(dá)啟動(dòng)的時(shí)候點(diǎn)亮燈管所要求的工作電壓，電路需要設(shè)置由電容 C2 和電感 L 等元件組成的串聯(lián)諧振電路。D6 和 D7 的作用分別是防止反向峰值電壓擊穿VV2。R3 和 R4 為負(fù)反饋電阻起到應(yīng)用于 VV2 的過(guò)流保護(hù)作用。由于 VV2 不斷地交替導(dǎo)通和截止，再配合 C2 的作用，在燈管兩端獲得了一個(gè)近似的正弦波交變高頻電壓，將燈管點(diǎn)燃。燈管點(diǎn)亮后，其內(nèi)阻突然急劇下降，該內(nèi)阻與 C2 并聯(lián)，使電感L、C2 兩端諧振電路品質(zhì)因數(shù) Q 值降低，電路處于失諧振蕩，故燈管兩端（即 C2 兩端）的比較高的啟輝電壓變?yōu)檎９ぷ鞯碾妷?，維持燈管正常的發(fā)光，電感 L 起著穩(wěn)定電23 / 56流的作用，這就相當(dāng)于電感鎮(zhèn)流器。電路當(dāng)中最關(guān)鍵性元件是變壓器（T）的三個(gè)繞組匝數(shù)匹配是否得當(dāng)，同名端必須接對(duì)。否則電路無(wú)法正常的工作。 分立元件鎮(zhèn)流器分立元件鎮(zhèn)流器一般主要由整流、啟輝、串聯(lián)諧振高頻逆變器、保護(hù)、燈負(fù)載等電路幾個(gè)部分。是一個(gè)比較具有典型的自激振蕩、自啟動(dòng)的 LC 串聯(lián)諧振半橋逆變的電子鎮(zhèn)流器電路，諧振由電感 L、電容 C 構(gòu)成，在諧振時(shí)候的高頻電壓來(lái)點(diǎn)亮燈，當(dāng)燈負(fù)載的電流發(fā)生明顯的變化時(shí)候，會(huì)使諧振回路（Q）的值發(fā)生變化，最終諧振電容的諧振電壓發(fā)生了變化，達(dá)到穩(wěn)定負(fù)載電流的效果。傳統(tǒng)高頻電子鎮(zhèn)流器控制器由分離的控制芯片、柵極驅(qū)動(dòng)芯片和 PFC 芯片構(gòu)成如圖 。圖 分立元件鎮(zhèn)流器交流 220V 電經(jīng)整流和電容 C1 濾波之后,通過(guò)電阻 R1 對(duì) C2 進(jìn)行充電,當(dāng) C2 的電壓達(dá)到雙向二極管 VD6 所需要的觸發(fā)電平(如 32V 左右)的時(shí)候 VD6 就會(huì)達(dá)到導(dǎo)通的狀態(tài),電流流到 VT2 的基極，使 VT2 達(dá)到飽和最終導(dǎo)通。此時(shí)電流形成回路：C1 的正極C4燈絲C5 燈絲LD LAVT2R4C1 負(fù)極。LD 與 C5 組成串聯(lián)諧振, 就會(huì)瞬時(shí)變成高壓點(diǎn)亮燈。燈亮了后，L4 起到了限流的作用。L1 、L2 、L3 組成脈沖變壓器電路，當(dāng)電流的大小和方向變化的時(shí)候，通過(guò)鐵芯的飽和特點(diǎn)，在 VTVT2 的基極來(lái)回地變成正、負(fù)電壓，從而控制兩個(gè)管子的輪流導(dǎo)通維持鎮(zhèn)流器的正常工作。 集成電路電子鎮(zhèn)流器24 / 56目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的熒光燈電子集成電路應(yīng)用鎮(zhèn)流器在驅(qū)動(dòng)功率 MOSFET 時(shí)絕大部分采用驅(qū)動(dòng)變壓器式的半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，兩支功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管在驅(qū)動(dòng)變壓器的作用下交替導(dǎo)通給熒光燈管提供電流，開關(guān)的頻率由 LC 共振頻率來(lái)決定。雖然這具有代表性的電路已經(jīng)在交流高頻電子鎮(zhèn)流器中應(yīng)用了很多年了，但存在著以下幾個(gè)缺點(diǎn)：(1)電路自身不能自動(dòng)啟動(dòng)，通常的方法是在低側(cè)功率 MOSFET 管柵極加上雙向的觸發(fā)二極管，以便電路接通瞬間觸發(fā)低側(cè)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管；(2)由于驅(qū)動(dòng)變壓器的影響，所以限制了交流高頻電子鎮(zhèn)流器的進(jìn)一步微型化；(3)驅(qū)動(dòng)變壓器的生產(chǎn)成本比較高，在大規(guī)模生產(chǎn)中降低成本是比較困難的。為了解決以上的缺陷，IR 公司生特意產(chǎn)出低成本的IR215X 等系列控制集成電路，取代了傳統(tǒng)的變壓器驅(qū)動(dòng)方式。IR215X 系列芯片為高壓、高速功 MOSFET 或 IGBT 驅(qū)動(dòng)集成電路，可驅(qū)動(dòng)高側(cè)和低側(cè)的 MOSFET 或 IGBT 管，能夠提供高達(dá) 600V 的直流偏置電壓，具有自振蕩或外接同步振蕩功能，振蕩頻率的設(shè)置和CMOS555 定時(shí)芯片是相類似的，由定時(shí)元件的 RT 和 CT 來(lái)決定：其中，RS 為芯片內(nèi)部定時(shí)的電阻。芯片內(nèi)里面設(shè)有死區(qū)時(shí)間控制，死區(qū)的時(shí)間通常是設(shè)為 ，這是為了以免高低側(cè)在交替導(dǎo)通時(shí)刻產(chǎn)生直通現(xiàn)象如圖 (D)420 集成。圖 IR21531 集成電路電子鎮(zhèn)流器25 / 56第 5 章 基于 IR2167 的電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì) IR2167 電子鎮(zhèn)流器集成電路簡(jiǎn)介IR2167 是國(guó)際整流器公司推出的電子鎮(zhèn)流器控制器．是新一代電子鎮(zhèn)流器控制集成電路的典型代表。IR2167 是完全集成、保護(hù)以及可驅(qū)動(dòng)各種類型熒光燈的 600V 高頻交流電子鎮(zhèn)流器控制芯片（IC） 。PFC 的電路事以臨界導(dǎo)通模式（CCM）工作，并且可以獲得比較大的功率因數(shù)，并具有低諧波系數(shù) THD 而且直流電壓也可以調(diào)節(jié)。IR2167 的電子鎮(zhèn)流器特性包括了預(yù)熱時(shí)間、死區(qū)時(shí)間以及過(guò)流門限電壓可調(diào)。為科技愛好者提供了較大的便利。此外 IR2167 還具有比較完善的保護(hù)功能：例如燈絲故障、燈管的觸發(fā)失敗、壽命、直流的母線欠壓恢復(fù)及自動(dòng)重新啟動(dòng)等功能,因而高頻電子鎮(zhèn)流器在控制電路中得到了廣泛應(yīng)用。 IR2167 電子鎮(zhèn)流器集成電路功能介紹IR2167 是可以用于各種類型的快速啟動(dòng)熒光燈電子鎮(zhèn)流器的 600V 控制的集成電路，具有保護(hù)功能齊全的特點(diǎn)。內(nèi)部的 PFC 控制功能可以使燈電路具有高功率因數(shù)、低總諧波失真（THD）和燈電路直流供電前置預(yù)穩(wěn)壓的特點(diǎn)。由于它的預(yù)熱時(shí)間、預(yù)熱工作頻率、斜波點(diǎn)火頻率、正常工作頻率的可編程特性，使得 IR2167 使用起來(lái)十分方便靈活。并且如果燈管點(diǎn)火失敗、燈絲故障、交流供電電源電壓過(guò)低、熱過(guò)載、在正常工作條件下的燈故障自動(dòng)再啟動(dòng)等綜合保護(hù)功能都集成在了 IR2167 中。IR2167 集成電路的核心是由死時(shí)間外部可編程的可變頻率振蕩器。利用 T 觸發(fā)器可實(shí)現(xiàn)振蕩脈沖 50%占空比的精確控制。IR216