電源適配器開關管的選擇

  反激式電源適配器的開關管耐壓的選擇主要可以從兩個角度考慮:現有的開關管本身的耐壓和由電路參數定開關管耐壓?前者是一個無奈的選擇,而后者則可以使得反激式電源適配器的參數得到優化?

電源適配器主開關的選擇

  在這里需要清楚的是作為主開關的雙極型晶體管?MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)?IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)或晶閘管的性能均隨耐壓的上升而下降,因此在選擇耐壓時并不是越高越好,而是適可而止。

上述的各類半導體開關器件中,雙極型晶體管需要比較大的電流驅動,為了快速開關還需要反向驅動,這會使得驅動電路變得復雜?不僅如此,雙極型晶體管的退飽和時間(存儲時間)相對太長,而且還受負載條件變化,這就使得電路很難工作在全范圍的最佳工作狀態?在沒有其他性能更好的器件問世前,雙極型晶體管也可以應用。

  晶閘管導通后無法用門極信號關斷,這在電源適配器中是無法應用的。

  IGBT雖然可以很容易地用柵極電壓控制其導通或關斷,但是其關斷過程的拖尾電流將使得GBT工作在50kHx以上的開關頻率時的開關損耗很大,大約占開關管損耗的2/3。

  20世紀80年代后期問世的功率MOSFET是一種電壓型控制器件,其開關的轉換僅需要將柵極電荷充入或泄放即可,因此驅動電路很容易實現,而且在各種半導體器件中MOFET的開關速度是最快的?

  綜上所述,電源適配器中的開關管大多選擇MOSFET。

電源適配器主開關管的額定電壓的選擇

電源適配器開關管的電壓波形

合理地選擇主開關管的額定電壓直接影響著變換器的性能?通過了解主開關的電壓波形就可以比較準確的預計出主開關的電壓峰值?通常的單管變換器主開關的電壓波形如圖6-1所示?主開關的電壓包含電源電壓部分?復位電壓部分?尖峰電壓部分?其中電源電壓部分?復位電壓部分是每個開關管上必然存在的,而尖峰電壓部分則可以通過良好的電路與工藝設計來降低到最小?

  影響主開關電壓的最主要的因素是占空比,其原因是根據變壓器和電感的磁通復位原則,開關管的導通時間與電源電壓積應不大于開關管的關斷時間與復位電壓的乘積,占空比越大,開關管的關斷時間越短需要的復位電壓越高。