เมื่อใดที่คุณต้องการ ESBT (อีซีแอลเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์)?

ฉันเพิ่งค้นพบเกี่ยวกับ ESBT ซึ่งดูเหมือนจะเป็นลูกผสมของ BJT และ MOSFET:

ESBT

เมื่อฉันไปที่ลิงก์ส่วนใหญ่นำไปสู่STMicroelectronicsดังนั้นฉันคิดว่าในปัจจุบันพวกเขาเป็นผู้ผลิตรายเดียว
ฉันสังเกตเห็นว่าอุปกรณ์หลายตัวเป็นไฟฟ้าแรงสูง (1,000V ถึงมากกว่า 2000V) และอุปกรณ์บางอย่างมาในแพ็คเกจที่ค่อนข้างใหญ่

ISOPAK

แม้จะเป็นกระแสที่ค่อนข้างต่ำ (อันนี้เป็น 7A) จะต้องเกี่ยวข้องกับการใช้งานในวงจรไฟฟ้าแรงสูง (2200V)

มีใครใช้หนึ่งในเหล่านี้หรือยัง อะไรคือข้อดีของ MOSFET (นอกเหนือจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า)?

cascode

— stevenvh
แหล่งที่มา

2 สิ่งที่ผมสังเกตเห็นภายใต้โปรแกรมประยุกต์เชื่อมและอื่น ๆ ในคำอธิบาย "สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมไฟ Flyback แปลง" และอาจจะรูปแบบไฟล์ PDF นี้อาจช่วยให้st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_PAPER/...

— jsolarski

ลิงก์ของ @ jsolarski หมดอายุแล้วนี่คือข้อมูลปัจจุบัน: st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/…

— jippie

และแผ่นข้อมูลที่อ้างอิงในคำถาม: mouser.com/catalog/specsheets/stmicroelectronics_cd00197527.pdf

— jippie

ค้นพบเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ในขณะที่มองหาทรานซิสเตอร์ SMPS ที่น่าสนใจ ที่ DigiKey ดูที่ดัชนีผลิตภัณฑ์> ผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์แบบไม่ต่อเนื่อง> ทรานซิสเตอร์ (BJT) - เดี่ยวและเจาะลึกลงไปที่ "Series" = "ESBC ™" เมื่อดูที่แผ่นข้อมูล Fairchild สำหรับหมายเลขชิ้นส่วน FJP2145TU แผ่นข้อมูลชื่อ "FJP2145" ฉันเห็นวงจรตัวอย่างที่ยอดเยี่ยม และพวกเขาแนะนำ MOSFET ที่จะใช้กับมัน HTH นี่คือลิงก์โดยตรงไปยังแผ่นข้อมูล: FJP2145 NPN Power Transistor ที่ได้รับการจัดอันดับ

คำตอบ:

ตามเนื้อผ้ามอสเฟตสามารถสลับได้อย่างรวดเร็ว แต่มีให้สำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงแคลิฟอร์เนีย 800 V หรือ 1,000 V เท่านั้น พลังงาน BJTs สามารถใช้> 1,000 V แต่ไม่เร็ว

ESBT มีให้ในรูปแบบแพ็คเกจเดียวจาก ST แต่ยังสามารถทำได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์สองตัว มันใช้ประโยชน์จากการกำหนดค่า cascode ซึ่งรวมความสามารถของอุปกรณ์แรงดันต่ำในการเป็นอย่างรวดเร็วและความสามารถของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงเพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ ฐานของ BJT จะถูกเก็บไว้ที่แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงปานกลางทำให้อีซีแอลของมันอยู่ต่ำกว่า 1 V เล็กน้อย แรงดันอิมิเตอร์ที่ต่ำนี้เป็นแรงดันสูงสุดที่ MOSFET ต้องบล็อก

แนวคิดนี้แสดงให้เห็นได้ดีที่สุดเมื่อคิดถึงกระบวนการปิดเครื่อง: MOSFET จะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าฐานที่น้อยกว่าเล็กน้อยของ BJT เพียงเล็กน้อยเมื่อปิดสวิตช์และตัดกระแสไฟฟ้าผ่านตัวสะสมของ BJT และท่อระบายน้ำของตัวเอง เร็วมาก. เมื่อกระแสถูกตัดออกโดย MOSFET นักสะสมของ BJT อาจใช้เวลาเพิ่มขึ้นถึงแรงดันไฟฟ้าสูงที่มันต้องปิดกั้น (และอันที่จริงไม่ต้องใช้เวลามากอีกต่อไปเพราะกระแสมีค่าเป็นศูนย์อยู่แล้ว ) และการชะลอตัว ผลกระทบของความจุมิลเลอร์ (ตัวเก็บจากฐาน) ไม่แสดง

แอปพลิเคชันทั่วไปคือตัวแปลง flyback ที่ทำงานกับบัส 400 V (ac) ที่แก้ไขแล้วซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบสำหรับ 600 ... 800 V (dc) และต้องการแรงดันบล็อกของทรานซิสเตอร์ที่ 800 V + n * Vout โดยที่ n เป็น อัตราส่วนการหมุนของหม้อแปลง: วินาทีและ Vout เป็นแรงดันไฟฟ้าขาออก DC ของเครื่องแปลง เมื่อใดก็ตามที่ MOSFET แรงดันสูงเพียงตัวเดียวก็เพียงพอที่จะทำงานในแอพพลิเคชั่นสวิตชิ่งได้แล้วนี่น่าจะเป็นวิธีที่ประหยัดมากขึ้น - อย่างไรก็ตามแนวคิดของการใช้ข้อดีทั่วไปสองอุปกรณ์ที่แตกต่างกันในการกำหนดค่า cascode . ESBT หรือวงจร MOSFET- และ -JTT ที่คล้ายกันเป็นโครงสร้างเฉพาะจากประสบการณ์ของฉัน

หมายเหตุ (แก้ไขสิงหาคม 2555): ดูเหมือนว่าอุปกรณ์ ESBT ทั้งหมดของ ST จะถูกทำเครื่องหมายเป็น NRND (ไม่แนะนำสำหรับการออกแบบใหม่) แหล่ง ไม่นานจริงๆแล้วพวกเขาถูกนำเสนอ / ทำการตลาดที่ PCIM ยุโรป 2008

— zebonaut
แหล่งที่มา

V_{C S (O N)}

$V_{CS(ON)}$

@stevenvh ดูเหมือนว่าจะเป็นเช่นนั้น: st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/…

— mazurnification

@stevenvh - รายละเอียดเพิ่มเติม: st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/…

— mazurnification

Ω

$\Omega$

R_{C S (O N)}

$R_{CS(ON)}$

@stevenvh - ในลิงค์ที่สองพวกเขาแสดงให้เห็นโครงสร้างภายใน พวกเขายังกล่าวถึงอุปกรณ์ที่อาจ "ไฮบริด" ที่เป็นสองโครงสร้างที่แยกจากกันในแพคเกจเดียว นอกจากนี้ใน DS ที่ระบุพวกเขายังแสดง VCS (ON) =0.4V@3.5A และ 0.5V@7A ซึ่งสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าอิ่มตัว BJT + ความต้านทานอนุกรม อาจต้องใช้พารามิเตอร์ RCS (ON) ด้วย "การตลาด" ของเม็ดเกลือ - ถ้อยคำบันทึกย่อ "ความต้านทานชุดเทียบเท่า"

— mazurnification

น่าสนใจมาก. ฉันไม่เคยรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้มาก่อน จากรูปลักษณ์ที่รวดเร็วดูเหมือนว่าพวกเขาจะทำงานแบบสองขั้วในการกำหนดค่าพื้นฐานร่วมกับ FET ในซีรีส์ที่มีตัวปล่อยกำลังทำการสลับปัจจุบัน จุดน่าจะเป็นที่คุณได้รับการดำเนินงานแรงดันสูงของ BJT ด้วยความเร็วของ FET เนื่องจาก BJT ไฟฟ้าแรงสูงมีแนวโน้มที่จะได้รับต่ำมันหมายถึงการจัดหาฐานต้องจ่ายกระแสสำคัญและจะต้องเป็นของแข็งสวยเพื่อให้ฐานที่เพียงแรงดันที่เหมาะสมเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง แต่ยังคงรักษา BJT เป็นทรานซิสเตอร์

เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าสำหรับการใช้งานจำนวนมากทรานซิสเตอร์ emitter อาจเป็นสวิตช์แรงดันไฟฟ้าต่ำ BJT ที่เร็วขึ้นเช่นกัน ในความเป็นจริงฉันทำสิ่งนี้เพียงครั้งเดียวเพื่อให้เครื่องส่งสัญญาณ AM line ที่ 1MHz นี่คือในวิทยาลัยและฉันไม่มีทรานซิสเตอร์ที่มีการรวมกันของแรงดันความเร็วและการได้รับที่เหมาะสม

— แลงทรอฟ
แหล่งที่มา

คุณรู้เกี่ยวกับสิ่งนั้นในวิทยาลัยหรือไม่ อึ ... ฉันกำลังทำอะไรกับชีวิตของฉัน

— NickHalden

@JGord: ฉันได้เรียนรู้เกี่ยวกับการกำหนดค่าพื้นฐานทั่วไปในวิทยาลัย แต่ฉันเป็นวิชาเอก EE (M.eng. EE RPI พฤษภาคม 1980) ดังนั้นจะมีบางอย่างผิดปกติถ้าฉันไม่ได้ ฉันไม่เคยได้ยินว่าอีซีแอลเปลี่ยนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จนกระทั่งกระทู้นี้ @stevenvh ขอบคุณที่ชี้ให้เห็น

— Olin Lathrop

เราได้รับการสอนเกี่ยวกับวงจร cascode ในวิทยาลัยด้วย (ca. 1993 สำหรับฉัน) แต่ในความรู้สึกเชิงเส้น (ไม่เปลี่ยนความรู้สึก) ซึ่งการกำหนดค่าช่วยลดผลกระทบของความสามารถในกาฝาก

— Jason S