电源适配器开关管的选择

  反激式电源适配器的开关管耐压的选择主要可以从两个角度考虑:现有的开关管本身的耐压和由电路参数定开关管耐压｡前者是一个无奈的选择,而后者则可以使得反激式电源适配器的参数得到优化｡

电源适配器主开关的选择

  在这里需要清楚的是作为主开关的双极型晶体管､MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)､IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或晶闸管的性能均随耐压的上升而下降,因此在选择耐压时并不是越高越好,而是适可而止。

上述的各类半导体开关器件中,双极型晶体管需要比较大的电流驱动,为了快速开关还需要反向驱动,这会使得驱动电路变得复杂｡不仅如此,双极型晶体管的退饱和时间(存储时间)相对太长,而且还受负载条件变化,这就使得电路很难工作在全范围的最佳工作状态｡在没有其他性能更好的器件问世前,双极型晶体管也可以应用。

  晶闸管导通后无法用门极信号关断,这在电源适配器中是无法应用的。

  IGBT虽然可以很容易地用栅极电压控制其导通或关断,但是其关断过程的拖尾电流将使得GBT工作在50kHx以上的开关频率时的开关损耗很大,大约占开关管损耗的2/3。

  20世纪80年代后期问世的功率MOSFET是一种电压型控制器件,其开关的转换仅需要将栅极电荷充入或泄放即可,因此驱动电路很容易实现,而且在各种半导体器件中MOFET的开关速度是最快的｡

  综上所述,电源适配器中的开关管大多选择MOSFET。

电源适配器主开关管的额定电压的选择

电源适配器开关管的电压波形

合理地选择主开关管的额定电压直接影响着变换器的性能｡通过了解主开关的电压波形就可以比较准确的预计出主开关的电压峰值｡通常的单管变换器主开关的电压波形如图6-1所示｡主开关的电压包含电源电压部分､复位电压部分､尖峰电压部分｡其中电源电压部分､复位电压部分是每个开关管上必然存在的,而尖峰电压部分则可以通过良好的电路与工艺设计来降低到最小｡

  影响主开关电压的最主要的因素是占空比,其原因是根据变压器和电感的磁通复位原则,开关管的导通时间与电源电压积应不大于开关管的关断时间与复位电压的乘积,占空比越大,开关管的关断时间越短需要的复位电压越高。