半導體晶體管電路設計須知（一）

2.帶阻尼行輸出管的檢測

　　用萬(wàn)用表R×1 Ω 檔，測量發(fā)射結(基極b 與發(fā)射極e 之間)的正、反向電阻值。正常的行輸出管，其發(fā)射結的正、反向電阻值均較小，只有20～50 Ω。

　　用萬(wàn)用表R×1 kΩ 檔，測量行輸出管集電結(基極b 與集電極c 之間)的正、反向電阻值。正常時(shí)，正向電阻值(黑表筆接基極b，紅表筆接集電極c)為3～10 kΩ，反向電阻值為無(wú)窮大。若測得正、反向電阻值均為0 或均為無(wú)窮大，則說(shuō)明該管的集電結已擊穿損壞或開(kāi)路損壞。

　　用萬(wàn)用表R×1 kΩ 檔，測量行輸出管c、e 極內部阻尼二極管的正、反向電阻值，正常時(shí)正向電阻值較小(6～7 kΩ)，反向電阻值為無(wú)窮大。若測得c、e 極之間的正、反向電阻值均很小，則是行輸出管c、e 極之間短路或阻尼二極管擊穿損壞;若測得c、e 極之間的正、反向電阻值均為無(wú)窮大，則是阻尼二極管開(kāi)路損壞。

　　帶阻尼行輸出管的反向擊穿電壓可以用晶體管直流參數測試表測量，其方法與普通晶體管相同。

　　帶阻尼行輸出管的放大能力(交流電流放大系數β 值)不能用萬(wàn)用表的hFE 檔直接測量，因為其內部有阻尼二極管和保護電阻器。測量時(shí)可在行輸出管的集電極c 與基極b 之間并接1 只30 kΩ的電位器，然后再將行輸出管各電極hFE 插孔連接。適當調節電位器的電阻值，并從萬(wàn)用表上讀出β值。

　　五、電子輻照對功率雙極晶體管損耗分析

　　功率雙極晶體管由于其低廉的成本， 在開(kāi)關(guān)電源中作為功率開(kāi)關(guān)管得到了廣泛的應用。應用電子輻照技術(shù)可以減小少子壽命， 降低功率雙極晶體管的儲存時(shí)間、下降時(shí)間， 提高開(kāi)關(guān)速度， 且一致性、重復性好， 成品率高， 這是高反壓功率開(kāi)關(guān)晶體管傳統制造工藝無(wú)法比擬的。為了降低功率雙極晶體管的損耗， 本文采用了10 MeV 電子輻照來(lái)減小其關(guān)斷延遲時(shí)間， 提高開(kāi)關(guān)電源轉換效率。

　　通過(guò)在功率雙極晶體管中加入鉗位電路使得晶體管不能達到深飽和也能降低關(guān)斷延時(shí)和關(guān)斷損耗，本文也對電子輻照雙極晶體管和鉗位型雙極晶體管進(jìn)行了比較。

　　本文實(shí)驗中采用的開(kāi)關(guān)電源為BCD 半導體公司研發(fā)的3765序列充電器， 采用的功率雙極晶體管是BCD半導體公司提供的APT13003E, 它被廣泛應用于電子鎮流器、電池充電器及電源適配器等功率開(kāi)關(guān)電路中。

　　1 開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)晶體管的損耗

　　圖1所示為一個(gè)典型的反激式開(kāi)關(guān)電源示意圖。在示意圖中， 開(kāi)關(guān)晶體管Q1 的集電極連接變壓器T1.當控制器驅動(dòng)為高電平時(shí)， Q1 導通， 能量存儲到變壓器T1 中。當控制器驅動(dòng)為低電平時(shí)， Q1關(guān)斷， 能量通過(guò)變壓器T1 釋放到后端。圖2所示為開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)關(guān)過(guò)程中集電極電壓和電流的波形示意圖。