何时使用BJT电源开关
other parts discussed in post:pmp7040
作者：brian king
今天，开关电源将把 mosfet 作为电源开关几乎是意料之中的事情。但在一些实例中，与 mosfet 相比，双极性结式晶体管 (bjt) 可能仍然会有一定的优势。特别是在离线电源中，成本和高电压（大于 1kv）是使用 bjt 而非 mosfet 的两大理由。
在低功耗（3w 及以下）反激式电源中，很难在成本上击败 bjt。大批量购买时，一个 13003 npn 晶体管价格可低至 0.03 美元。该器件不仅可处理 700v vce，而且无需过大的基流便可驱动几百毫安的电流。使用 bjt，增益和功率耗散可能会将实际使用限制在低功耗应用中。
在这些低功耗标准下，mosfet 与 bjt 之间的效率差异非常细微。下图 1 对比了两个相似 5v/1w 设计的效率。第一个设计是 pmp8968 使用 mosfet，而另一个设计则是 pmp9059 使用 bjt。这并不是完全公平的对比，因为这两个电源在设计上采用不同的输入电压运行，但它说明了它们的效率有多相似。
图1：pmp8968mosfet 设计与pmp9059bjt 设计的效率对比
有些新控制器实际是设计用于驱动 bjt 的，目的是提供最低成本的解决方案。在大多数情况下，具有外部 bjt 的控制器比包含集成型 mosfet 的控制器便宜。在使用 bjt 控制器进行设计时，必须注意确保 bjt 的基极驱动与增益足以在变压器中提供必要的峰值电流。
在稍微偏高的功率级下，fet 与 bjt 的效率差异就会变得较为明显，原因在于 bjt 较差的开关特性与压降。但是，对于输入电压高于 100-240vac 典型家用及商用电压范围的应用来说，bjt 可能仍有优势。工业应用与功率计就是这种情况的两个实例，它们可能需要更高的输入电压。价格合理的 mosfet 只能用于 1kv 以下。在有些功率计应用中，线路电压可能会超过 480vacrms。在整流器后会达到 680vdc 以上的电压。对于三相位输入，这一数字可能还会更高。电源开关需要能够承受这种电压以及反射输出电压与漏电峰值。在这些应用中，mosfet 可能根本就无法作为选项，因此 bjt 就成了最简单、最低成本的解决方案（见 pmp9044，以下提供链接）。
我们之前讨论过，当功率级提高到 3w 以上时，bjt 中的开关损失可能就会成为大问题。使用级联连接来驱动 bjt 可以缓解这一问题。下图 2（摘自 pmp7040）是级联连接的工作情况。bjt (q1) 的基极连接至 vcc 电轨，同时发射极被拉低用以打开开关。在 ucc28610 内部，一个低电压 mosfet 将 drv 引脚拉低，并由一个内部电流感应来安排峰值开关电流。由内部 mosfet 实现快速关断，因为它与外部高电压 bjt 串联。
图2：pmp7040 原理图展示级联连接的工作情况
总之，bjt 可能会在您的电源中具有重要意义，仍然是有一些原因的。在低于 3w 的应用中，它们可能会在不怎么影响性能的情况下，具有低成本优势。在更高电压下，它们可在 mosfet 选择可能具有局限性的情况下提供更多选择。此外，我们还看到了将级联连接用于提高 bjt 开关性能的方法。下面给出了一些 powerlab 设计的链接，以重点说明这些方面……
低功耗、低成本 bjt 反激式解决方案：
pmp9059 — 120vac 输入、5v/200ma
pmp9074 — 85vac-265vac 输入、12v/3w
高输入电压 bjt 反激式解决方案：
pmp6741 — 85vdc-576vdc 输入、24v/12w
pmp9044 — 3 相位 ac 输入、3.3v/0.5a
级联驱动 bjt 反激式解决方案：
pmp6710 — 85vac-265vac 输入、12v/1a
pmp7040.1 — 147-400vac 输入、20v/0.25a
原文请参见:http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2013/10/15/powerlab-notes-bjt-power-switches.aspx
为什么说柔性电子技术是一场全新的电子技术革命？
IBM要以云计算为平台 以认知计算为解决方案
基于优先级抢占系统的QNX调度算法
纳思达获大基金二期15亿加持 IC设计企业极海半导体工业通用MCU性能卓越
如何选择最适合自己的固态硬盘
何时使用BJT电源开关
索斯科增添弹簧柱塞系列产品 可在狭小空间内快速安装和拆卸薄门板
新型智能蓝牙音箱上线，可为手机提供无线充电
美国研究人员正研制一种新型口罩材料 可在几秒钟内阻止并杀死病毒
通用CMOS图像传感器（赛普拉斯）
智能照明应用解决方案：弱电控制强电照明技术详解
云从CWOS构筑“数字城市AI新引擎” 海能达亮相迪拜世博会
三星折叠屏Galaxy Fold参数曝光内置骁龙855采用了12GB+512GB存储组合
ROG游戏手机评测 性能上几乎是没有对手的
AOD投料PLC控制
便携式水质检测分析仪的仪器特点介绍
Authenticator可以方便地将数据从一部手机移动到另一部手机
赛普拉斯推出全新Gen4系列TrueTouch触摸屏控制器
推动开源行业高质量发展｜2023开放原子全球开源峰会圆满落幕
SV-8003校园广播解决方案，公共广播解决方案
作者：brian king
今天，开关电源将把 mosfet 作为电源开关几乎是意料之中的事情。但在一些实例中，与 mosfet 相比，双极性结式晶体管 (bjt) 可能仍然会有一定的优势。特别是在离线电源中，成本和高电压（大于 1kv）是使用 bjt 而非 mosfet 的两大理由。
在低功耗（3w 及以下）反激式电源中，很难在成本上击败 bjt。大批量购买时，一个 13003 npn 晶体管价格可低至 0.03 美元。该器件不仅可处理 700v vce，而且无需过大的基流便可驱动几百毫安的电流。使用 bjt，增益和功率耗散可能会将实际使用限制在低功耗应用中。
在这些低功耗标准下，mosfet 与 bjt 之间的效率差异非常细微。下图 1 对比了两个相似 5v/1w 设计的效率。第一个设计是 pmp8968 使用 mosfet，而另一个设计则是 pmp9059 使用 bjt。这并不是完全公平的对比，因为这两个电源在设计上采用不同的输入电压运行，但它说明了它们的效率有多相似。
图1：pmp8968mosfet 设计与pmp9059bjt 设计的效率对比
有些新控制器实际是设计用于驱动 bjt 的，目的是提供最低成本的解决方案。在大多数情况下，具有外部 bjt 的控制器比包含集成型 mosfet 的控制器便宜。在使用 bjt 控制器进行设计时，必须注意确保 bjt 的基极驱动与增益足以在变压器中提供必要的峰值电流。
在稍微偏高的功率级下，fet 与 bjt 的效率差异就会变得较为明显，原因在于 bjt 较差的开关特性与压降。但是，对于输入电压高于 100-240vac 典型家用及商用电压范围的应用来说，bjt 可能仍有优势。工业应用与功率计就是这种情况的两个实例，它们可能需要更高的输入电压。价格合理的 mosfet 只能用于 1kv 以下。在有些功率计应用中，线路电压可能会超过 480vacrms。在整流器后会达到 680vdc 以上的电压。对于三相位输入，这一数字可能还会更高。电源开关需要能够承受这种电压以及反射输出电压与漏电峰值。在这些应用中，mosfet 可能根本就无法作为选项，因此 bjt 就成了最简单、最低成本的解决方案（见 pmp9044，以下提供链接）。
我们之前讨论过，当功率级提高到 3w 以上时，bjt 中的开关损失可能就会成为大问题。使用级联连接来驱动 bjt 可以缓解这一问题。下图 2（摘自 pmp7040）是级联连接的工作情况。bjt (q1) 的基极连接至 vcc 电轨，同时发射极被拉低用以打开开关。在 ucc28610 内部，一个低电压 mosfet 将 drv 引脚拉低，并由一个内部电流感应来安排峰值开关电流。由内部 mosfet 实现快速关断，因为它与外部高电压 bjt 串联。
图2：pmp7040 原理图展示级联连接的工作情况
总之，bjt 可能会在您的电源中具有重要意义，仍然是有一些原因的。在低于 3w 的应用中，它们可能会在不怎么影响性能的情况下，具有低成本优势。在更高电压下，它们可在 mosfet 选择可能具有局限性的情况下提供更多选择。此外，我们还看到了将级联连接用于提高 bjt 开关性能的方法。下面给出了一些 powerlab 设计的链接，以重点说明这些方面……
低功耗、低成本 bjt 反激式解决方案：
pmp9059 — 120vac 输入、5v/200ma
pmp9074 — 85vac-265vac 输入、12v/3w
高输入电压 bjt 反激式解决方案：
pmp6741 — 85vdc-576vdc 输入、24v/12w
pmp9044 — 3 相位 ac 输入、3.3v/0.5a
级联驱动 bjt 反激式解决方案：
pmp6710 — 85vac-265vac 输入、12v/1a
pmp7040.1 — 147-400vac 输入、20v/0.25a
原文请参见:http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2013/10/15/powerlab-notes-bjt-power-switches.aspx
为什么说柔性电子技术是一场全新的电子技术革命？
IBM要以云计算为平台 以认知计算为解决方案
基于优先级抢占系统的QNX调度算法
纳思达获大基金二期15亿加持 IC设计企业极海半导体工业通用MCU性能卓越
如何选择最适合自己的固态硬盘
何时使用BJT电源开关
索斯科增添弹簧柱塞系列产品 可在狭小空间内快速安装和拆卸薄门板
新型智能蓝牙音箱上线，可为手机提供无线充电
美国研究人员正研制一种新型口罩材料 可在几秒钟内阻止并杀死病毒
通用CMOS图像传感器（赛普拉斯）
智能照明应用解决方案：弱电控制强电照明技术详解
云从CWOS构筑“数字城市AI新引擎” 海能达亮相迪拜世博会
三星折叠屏Galaxy Fold参数曝光内置骁龙855采用了12GB+512GB存储组合
ROG游戏手机评测 性能上几乎是没有对手的
AOD投料PLC控制
便携式水质检测分析仪的仪器特点介绍
Authenticator可以方便地将数据从一部手机移动到另一部手机
赛普拉斯推出全新Gen4系列TrueTouch触摸屏控制器
推动开源行业高质量发展｜2023开放原子全球开源峰会圆满落幕
SV-8003校园广播解决方案，公共广播解决方案