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双极晶体管在电源行业中的应用

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-03-29
  双极晶体管在电源行业中的应用
 
    双极晶体管在半导体工业中也有相当长的历史,即使在最近,用于收音机、电视机的小信号晶体管也占主导地位,给人一种晶体管即小型的印象。后来,由于晶体管材料硅单晶或半导体制造技术的显著发展,这样的晶体管也出现了大功率化、高性能化,现在已经开发了耐压1400v,电流400A的功率用双极晶体管,并且正式投入大量生产。由于这种晶体管的出现。以致可以用于数十KVA的产业机械等,那种晶体管即小信号的印象消失了,同时作为一种新的器件出现。
 
    双极晶体管的种类和结构
 
    双极晶体管按其构造来分有npn型和pnp型,而npn晶体管,由于其高耐压、大电流以及容易生产而成为双极晶体管的主流。如果按芯片结构分类,则可以分为首形和平面形。按外壳来分又有柱形、平形、微型组件形。
 
    微型组件式双极晶体管的芯片结构采用平面型。平面形双极晶体管的制造方法与IC一样,用硅氧化膜保护结的表面。因此不会受到气体、湿气、外部的杂质等的影响,使用PIP组件电源结构及控制电源系统这种芯片,只要用树脂密封,就可以保证十分稳定的质量和可靠性。平面型的批量生产性也好。
 
    晶体管组件的种类和构造
 
    作为外部结构,电极配置在同一平面上,电源适配器主电路都采用汇流条布线,信号接头,可以快速连接。并在降低布线电感、设备小型化、安装省力等方面进行了精心设计。发射极、集电极等主要电极接头之间的间隔都设计得能满足JIS、JEM、NEMA等各种绝缘规格的要求。
 
    内部构造,硅芯片通过热膨胀系数与硅大致相等的钼片装于集电极上,又通过绝缘用的陶瓷基板装于供散热和安装用的基板(铜板)上。芯片的发射极和发射极接头以及基极和基极接头分别用几根~几十根直径300~400Mm的铝线焊接。在外壳内部填充硅凝胶和环氧树脂,以保护硅片或铝线,同时可以加固各部分保证晶体管组件的机械强度。
 
    晶体管组件的特征
 
    (1)在电极内部,电极接头与铜基板之间有绝缘陶瓷,可以不绝缘直接安装在散热器上。有利于设备的小型化、轻量化和安装的省力化。
    (2)电极接头设在组件的上面,可以很方便池利用汇流条进行平面布线,有利于布线省力化。
    (3)晶体管采用达林顿结构,直流电流放大率高,并且集成在一个芯片中,所以电源分配均勾,安全工作范围宽。
    (4)具有高电流放大率和低饱和电压,可以低电流驱动,并且功率损耗小。
    (5)具有高速开关特性,可以在1~3KHZ的高频使用。
    (6)在大电流组件中,也有在后级晶体管设辅助基极信号接头,便于晶体管并联运行。

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