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開關電源的三極管開關電路PK場效應管電路
來源： 發(fā)布時間：2019-07-06 點擊量：1603
開關電源的三極管開關電路PK場效應管電路
對于開關電源的電子元器件組成之三極管和場效應管來說一般我們在做電路設計時候，三極管開關電路和MOS管開關電路有著以下四種區(qū)別：首先是三極管是用電流控制，MOS管屬于電壓控制;然后就是成本問題，三極管便宜，MOS管貴;其次是功耗問題，三極管損耗大;后是驅動能力，MOS管常用來電源開關，以及大電流地方開關電路。
實際上就是三極管比較便宜，用起來方便，常用在數字電路開關控制。開關電源的MOS管用于高頻高速電路，大電流場合，以及對基極或漏極控制電流比較敏感的地方。一般來說低成本場合，普通應用的先考慮用三極管，不行的話考慮MOS管。實際上說電流控制慢，電壓控制快這種理解是不對的。要真正理解得了解雙極晶體管和MOS晶體管的工作方式才能明白。
開關電源的三極管是靠載流子的運動來工作的，以npn管射極跟隨器為例，當基極加不加電壓時，基區(qū)和發(fā)射區(qū)組成的pn結為阻止多子(基區(qū)為空穴，發(fā)射區(qū)為電子)的擴散運動，在此pn結處會感應出由發(fā)射區(qū)指向基區(qū)的靜電場(即內建電場開關)，當基極外加正電壓的指向為基區(qū)指向發(fā)射區(qū)，當基極外加電壓產生的電場大于內建電場時，基區(qū)的載流子(電子)才有可能從基區(qū)流向發(fā)射區(qū)，此電壓的小值即pn結的正向導通電壓(工程上一般認為0.7v)。
但此時每個pn結的兩側都會有電荷存在，此時如果集電極-發(fā)射極加正電壓，在電場作用下，發(fā)射區(qū)的電子往基區(qū)運動(實際上都是電子的反方向運動)，由于基區(qū)寬度很小，電子很容易越過基區(qū)到達集電區(qū)，并與此處的PN的空穴復合(靠近集電極)，為維持平衡，在正電場的作用下集電區(qū)的電子加速外集電極運動，而空穴則為pn結處運動，此過程類似一個雪崩過程。集電極的電子通過電源回到發(fā)射極，這就是晶體管的工作原理。
開關電源的三極管工作時，兩個pn結都會感應出電荷，當做開關管處于導通狀態(tài)時，三極管處于飽和狀態(tài)，如果這時三極管截至，n結感應的電荷要恢復到平衡狀態(tài)，這個過程需要時間。而MOS三極管工作方式不同，沒有這個恢復時間，因此可以用作高速開關管。
開關電源的場效應管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下，應選用場效應管;而在信號電壓較低，又允許從信號源取較多電流的條件下，應選用晶體管。
開關電源的場效應管是利用多數載流子導電，所以稱之為單極型器件，而晶體管是即有多數載流子，也利用少數載流子導電，被稱之為雙極型器件。有些開關電源的場效應管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負，靈活性比晶體管好。場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊硅片上，因此場效應管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應用。
開關電源場效應晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點，因而也被廣泛應用于各種電子設備中。尤其用場效管做整個電子設備的輸入級，可以獲得一般晶體管很難達到的性能。這里對于開關電源的場效應管的選擇來說，我們可以認為一般分成結型和絕緣柵型兩大類，其控制原理都是一樣的。
對于開關電源的電子元器件組成之三極管和場效應管來說一般我們在做電路設計時候，三極管開關電路和MOS管開關電路有著以下四種區(qū)別：首先是三極管是用電流控制，MOS管屬于電壓控制;然后就是成本問題，三極管便宜，MOS管貴;其次是功耗問題，三極管損耗大;后是驅動能力，MOS管常用來電源開關，以及大電流地方開關電路。
實際上就是三極管比較便宜，用起來方便，常用在數字電路開關控制。開關電源的MOS管用于高頻高速電路，大電流場合，以及對基極或漏極控制電流比較敏感的地方。一般來說低成本場合，普通應用的先考慮用三極管，不行的話考慮MOS管。實際上說電流控制慢，電壓控制快這種理解是不對的。要真正理解得了解雙極晶體管和MOS晶體管的工作方式才能明白。
開關電源的三極管是靠載流子的運動來工作的，以npn管射極跟隨器為例，當基極加不加電壓時，基區(qū)和發(fā)射區(qū)組成的pn結為阻止多子(基區(qū)為空穴，發(fā)射區(qū)為電子)的擴散運動，在此pn結處會感應出由發(fā)射區(qū)指向基區(qū)的靜電場(即內建電場開關)，當基極外加正電壓的指向為基區(qū)指向發(fā)射區(qū)，當基極外加電壓產生的電場大于內建電場時，基區(qū)的載流子(電子)才有可能從基區(qū)流向發(fā)射區(qū)，此電壓的小值即pn結的正向導通電壓(工程上一般認為0.7v)。
但此時每個pn結的兩側都會有電荷存在，此時如果集電極-發(fā)射極加正電壓，在電場作用下，發(fā)射區(qū)的電子往基區(qū)運動(實際上都是電子的反方向運動)，由于基區(qū)寬度很小，電子很容易越過基區(qū)到達集電區(qū)，并與此處的PN的空穴復合(靠近集電極)，為維持平衡，在正電場的作用下集電區(qū)的電子加速外集電極運動，而空穴則為pn結處運動，此過程類似一個雪崩過程。集電極的電子通過電源回到發(fā)射極，這就是晶體管的工作原理。
開關電源的三極管工作時，兩個pn結都會感應出電荷，當做開關管處于導通狀態(tài)時，三極管處于飽和狀態(tài)，如果這時三極管截至，n結感應的電荷要恢復到平衡狀態(tài)，這個過程需要時間。而MOS三極管工作方式不同，沒有這個恢復時間，因此可以用作高速開關管。
開關電源的場效應管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下，應選用場效應管;而在信號電壓較低，又允許從信號源取較多電流的條件下，應選用晶體管。
開關電源的場效應管是利用多數載流子導電，所以稱之為單極型器件，而晶體管是即有多數載流子，也利用少數載流子導電，被稱之為雙極型器件。有些開關電源的場效應管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負，靈活性比晶體管好。場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊硅片上，因此場效應管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應用。
開關電源場效應晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點，因而也被廣泛應用于各種電子設備中。尤其用場效管做整個電子設備的輸入級，可以獲得一般晶體管很難達到的性能。這里對于開關電源的場效應管的選擇來說，我們可以認為一般分成結型和絕緣柵型兩大類，其控制原理都是一樣的。
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