【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晶體管的發(fā)射極開路的時候，集電極和基極間的反向電流。ICBO 對溫度較敏感，該值越小，說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，說明晶體管的性能就越好。應用：由晶閘管及其派生器件構成的各種電力電子系統在工業(yè)應用中主要解決了傳統的電能變換裝置中所存在的能功耗大和裝置笨重等問題，因而大大地提高了電能的利用效率，同時也使工業(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）簡稱 IGBT，它是八十年代初誕生的，九十年代快速發(fā)展起來的新型復合電力電子器件。IGBT 將 MOSFET與 GTR 的優(yōu)點集于一身，既有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓驅動型，又有通態(tài)壓降低、高電壓、大電流等優(yōu)點。因此，IGBT 的新技術、新工藝不斷有新的變化；應用頻率硬開關 6KHz～50KHz，軟開關 50KHz～150KHz；功率從五千瓦到幾百千瓦的應用場所。19 / 56基本結構及其工作原理：絕緣柵雙極型晶體管是通過在功率 MOSFET 的漏極上追加P+ 的理想等效電路是對 PNP 晶體管和功率 MOSFET 進行達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，通過電壓信號可以控制開通，但是由于通過在漏極上追加 P+層，在導通狀態(tài)下從 P+層向 N 基極注入空穴，從而引發(fā)傳導性能的轉變，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)點是驅動功率小而且飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為 600V 及以上的變流變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動、高頻電焊機、高頻超聲波、逆變器、不間斷電源（UPS） 、感應加熱、電力無功補償等領域。 功率開關晶體管的選用，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、電流放大系數參數以及外形尺寸是否符合所要應用電路要求。振蕩電路和小信號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。，一般均可以采用互補推挽對管（一般用 1 個 NPN 型的晶體管和 1 個 PNP 型的晶體管組成） 。選用的時候要求配對，即性能參數要求達到一致。20 / 5大功率互補推挽對管，可適當的選擇2SC945/2SA7362SC1815/2SA1012N5401／2N5551 等型號的晶體管。，可選擇用 S8050、S8550、C8050、C8550 和 3DG12C等型號的晶體管。、小信號控制晶體管，一般可以選擇用S901C9013 和 3DG9013 等型號的晶體管。，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 等型號的小功率的開關晶體管。，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 等型號的大功率開關晶體管。，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 等型號高反壓大功率開關晶體管。、開關控制、電源調整、繼電器驅動、高增益等放大的電路中。，可以選用不帶保護電路的中、小功率普通達林頓晶體管，而音頻功率輸出、電源調整等電路中所使用的達林頓管，可選用大功率、大電流型普通達林頓晶體管或帶有保護電路的大功率達林頓晶體管。（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，以獲得最佳的響應特性。21 / 56第 4 章 電子鎮(zhèn)流器應用介紹世界的上電子鎮(zhèn)流器每年總是以 15%的增長率增長，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)光效率確實提高了，達到了節(jié)能的作用，因此，電子鎮(zhèn)流器在照明設備中得到了廣泛的應用實踐，由于氣體放電燈（如熒光燈、霓虹燈、鹵素燈、金鹵燈等）是一種負阻性電光源，要使其正常穩(wěn)定工作，需加一個限流裝置。這個限流裝置叫做鎮(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，能夠使多個熒光燈正常的啟動和穩(wěn)定的工作。原理：通過電子元件組成的高頻變換電路，先將交流電源經過整流變成直流電，之后由“逆變器”變?yōu)楦哳l的交流電，再由振蕩電路產生了一個 20～100KHZ 的高頻電壓來點亮熒光燈，經正確調整與燈管相互匹配，滿足了不同功率燈管的啟動電壓、電流，從而達到正常的工作。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。因為感性鎮(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，因此現在的電光源領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)流器應用在現代人們的日常生活中相當的普遍，選擇做此項目，可以熟練的掌握此項技術，更利于所學知識的鞏固及能力的提高。理論更接近實際。對長遠發(fā)展有著深刻的意義，以下是幾類電子鎮(zhèn)流器應用介紹。 節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器最近幾年，市場上廣泛出現了 U 型管節(jié)能燈及細管直型燈，功率從 3W～30W 不等。 實踐可以證明，實用型的電子鎮(zhèn)流器不但能點燃節(jié)能燈管，而且更可以穩(wěn)定工作達到一年多，電源電壓在 100～250V 均能正常點燃。下面是用于 25W～60W 細管直型節(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 組成了啟動電路，整流后的直流電經過 R6 對 C7 的充電，當 C7 兩端電壓沖到 D9 的轉折電壓的后面，觸發(fā)了二極管 D9 導通，C7 經 D9 向三極管 V2 基極放電，使V2 導通后迅速達到飽和導通的狀態(tài)。由 VVCC高頻變壓器組成高頻自激振蕩電路，當 V2 導通，V1 截止的時候電壓向 C2 和 C4 充電。流過高頻電壓器的初級線圈中充電電流慢慢的變大，當 LA 的電流變大到一定程度的時候，變壓器的磁芯達到了飽和的程度，C4 電荷不再變加，流過 LA 的電流開始也變小了。這時次級的線圈 LC 和 LB的電壓極性也發(fā)生變化（倒相） ，使 LC 中的感生電動勢上面負下面正，LB 中的感生電動勢上面正下面負，這樣就會迫使 V2 由導通狀態(tài)變成了截止的狀態(tài)，V1 由截止狀態(tài)變成了導通的狀態(tài)。C4 開始慢慢放電，當放電電流變大到一定的程度后，變壓器中的鐵芯又達到飽和狀態(tài)，使 LB 和 LC 的電壓極性又發(fā)生了變化，LB 的感生電動勢的方向為上面負下面正；LC 的感生電動勢的方向為上面正下面負，這又迫使 V2 由截止狀態(tài)變成了導通的狀態(tài)，V1 由導通狀態(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回地導通和截止之間變化，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。為到達啟動的時候點亮燈管所要求的工作電壓，電路需要設置由電容 C2 和電感 L 等元件組成的串聯諧振電路。D6 和 D7 的作用分別是防止反向峰值電壓擊穿VV2。R3 和 R4 為負反饋電阻起到應用于 VV2 的過流保護作用。由于 VV2 不斷地交替導通和截止，再配合 C2 的作用，在燈管兩端獲得了一個近似的正弦波交變高頻電壓，將燈管點燃。燈管點亮后，其內阻突然急劇下降，該內阻與 C2 并聯，使電感L、C2 兩端諧振電路品質因數 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ぷ鞯碾妷海S持燈管正常的發(fā)光，電感 L 起著穩(wěn)定電23 / 56流的作用，這就相當于電感鎮(zhèn)流器。電路當中最關鍵性元件是變壓器（T）的三個繞組匝數匹配是否得當，同名端必須接對。否則電路無法正常的工作。 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、串聯諧振高頻逆變器、保護、燈負載等電路幾個部分。是一個比較具有典型的自激振蕩、自啟動的 LC 串聯諧振半橋逆變的電子鎮(zhèn)流器電路，諧振由電感 L、電容 C 構成，在諧振時候的高頻電壓來點亮燈，當燈負載的電流發(fā)生明顯的變化時候，會使諧振回路（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，達到穩(wěn)定負載電流的效果。傳統高頻電子鎮(zhèn)流器控制器由分離的控制芯片、柵極驅動芯片和 PFC 芯片構成如圖 。圖 分立元件鎮(zhèn)流器交流 220V 電經整流和電容 C1 濾波之后,通過電阻 R1 對 C2 進行充電,當 C2 的電壓達到雙向二極管 VD6 所需要的觸發(fā)電平(如 32V 左右)的時候 VD6 就會達到導通的狀態(tài),電流流到 VT2 的基極，使 VT2 達到飽和最終導通。此時電流形成回路：C1 的正極C4燈絲C5 燈絲LD LAVT2R4C1 負極。LD 與 C5 組成串聯諧振, 就會瞬時變成高壓點亮燈。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，當電流的大小和方向變化的時候，通過鐵芯的飽和特點，在 VTVT2 的基極來回地變成正、負電壓，從而控制兩個管子的輪流導通維持鎮(zhèn)流器的正常工作。 集成電路電子鎮(zhèn)流器24 / 56目前國內生產的熒光燈電子集成電路應用鎮(zhèn)流器在驅動功率 MOSFET 時絕大部分采用驅動變壓器式的半橋拓撲結構，兩支功率場效應晶體管在驅動變壓器的作用下交替導通給熒光燈管提供電流，開關的頻率由 LC 共振頻率來決定。雖然這具有代表性的電路已經在交流高頻電子鎮(zhèn)流器中應用了很多年了，但存在著以下幾個缺點：(1)電路自身不能自動啟動，通常的方法是在低側功率 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)低側功率場效應晶體管；(2)由于驅動變壓器的影響，所以限制了交流高頻電子鎮(zhèn)流器的進一步微型化；(3)驅動變壓器的生產成本比較高，在大規(guī)模生產中降低成本是比較困難的。為了解決以上的缺陷，IR 公司生特意產出低成本的IR215X 等系列控制集成電路，取代了傳統的變壓器驅動方式。IR215X 系列芯片為高壓、高速功 MOSFET 或 IGBT 驅動集成電路，可驅動高側和低側的 MOSFET 或 IGBT 管，能夠提供高達 600V 的直流偏置電壓，具有自振蕩或外接同步振蕩功能，振蕩頻率的設置和CMOS555 定時芯片是相類似的，由定時元件的 RT 和 CT 來決定：其中，RS 為芯片內部定時的電阻。芯片內里面設有死區(qū)時間控制，死區(qū)的時間通常是設為 ，這是為了以免高低側在交替導通時刻產生直通現象如圖 (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)流器的設計 IR2167 電子鎮(zhèn)流器集成電路簡介IR2167 是國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、保護以及可驅動各種類型熒光燈的 600V 高頻交流電子鎮(zhèn)流器控制芯片（IC） 。PFC 的電路事以臨界導通模式（CCM）工作，并且可以獲得比較大的功率因數，并具有低諧波系數 THD 而且直流電壓也可以調節(jié)。IR2167 的電子鎮(zhèn)流器特性包括了預熱時間、死區(qū)時間以及過流門限電壓可調。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及自動重新啟動等功能,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熒光燈電子鎮(zhèn)流器的 600V 控制的集成電路，具有保護功能齊全的特點。內部的 PFC 控制功能可以使燈電路具有高功率因數、低總諧波失真（THD）和燈電路直流供電前置預穩(wěn)壓的特點。由于它的預熱時間、預熱工作頻率、斜波點火頻率、正常工作頻率的可編程特性，使得 IR2167 使用起來十分方便靈活。并且如果燈管點火失敗、燈絲故障、交流供電電源電壓過低、熱過載、在正常工作條件下的燈故障自動再啟動等綜合保護功能都集成在了 IR2167 中。IR2167 集成電路的核心是由死時間外部可編程的可變頻率振蕩器。利用 T 觸發(fā)器可實現振蕩脈沖 50%占空比的精確控制。IR216