140DDO35310

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 140DDO35310任何三极管其IC-IB特性均为与x轴有一夹角的斜线，该斜线的斜率（即夹角）永远不会垂直于X轴（即hfe不会无穷大），那么，Ir控制Ic由零增长到Icm也必然要符合斜线的规律才能达到，因而通/断都需一定的时间。 

  除此而外，双极性晶体管基本放大原理也使开关动作需一定的时间。晶体管处于放大状态，常用最高截止频率（fT）和共基极放大状态最高频率（fa）表示晶体管可工作的频率范围。但是，fT、fa并不能确切的表示晶体管的开关特性，虽然fT、fa越高，三极管的开关特性也越好，但有的晶体管fr、fa相同，其开关特性却不尽相同。因此，三极管的开关特性常用开关的导通时间ton和关断时间toff来表示。 

  导通时间是指，当基极驱动脉冲加入后，集电极电流由零达到饱和值90%所占用的时间。为了排除驱动电流的影响，假设加到基极一发射极之间的控制电流为理想的矩形波，见下图所示。在基极电流以垂直于X轴的特性上升时，集电极电流Ic并不随之升高，而是有一延迟时间t。，在此时间内lc呈缓慢曲线上升到Icm的10%。产生延迟时间的原因是：三极管在截止状态时，基区基本无自由电子，当控制电压突然升高时，欲使发射结达到VB≥+0.6V，输入电流必须不断地给发射结电容充电，以降低PN结的内部电场，然后再向基区发射电子，因而需经过一段时间（ta）。ta正比于发射结电容，反比于发射结的面积。开关管功率越大，必然发射结面积相应增大，欲要减小t。就越加困难。 

   

  发射结的充电速度，不仅与输入驱动脉冲的内阻有关，而且与三极管的截止有关。如果三极管处于深度截止（即反向偏置过大），ta也越慢。当Ic达到10%的Icm时，在驱动脉冲的作用下，Ic随IB呈线性增长。 

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 140DDO35310其增长速度即从Ic由10%到90%曲线的斜率等于该管的hfe。 

  前面已提到，此段曲线不可能是垂直线，因而形成上升时间tr。很明显，三极管的hfe越大，Tr越短。经过延迟时间与上升时间之后，三极管Ic=90%的Icm才认为其已经导通，开关闭合，因此导通时间为ta+tr。当驱动脉冲回落至零时，开关的关断同样需要一定的时间。 

  当开关管饱和时，基区必然积累较多的电荷，集电结形成空穴积累，饱和过程中必然出现IB》IC/hFE，这是使三极管进入饱和区的可靠保证。但如果IB远大于IC/hFE，即处于过饱和状态（或称深度饱和状态），基区存储电荷越多，集电结空穴积累越严重，当驱动脉冲截止时，存储电荷的消散时间也越长，因而在驱动脉冲截止后，将Ic由90%降低为10%的时间称为存储时间ts。从三极管结构来说，基区和集电区越薄，存储电荷量就越小，tr也就越小。经过ts之后，三极管随存储时间基区正偏逐渐消失，Ic随之下降，形成下降时间tf。 

  存储时间ta+tf，即构成开关管关断时间。导通时间与关断时间首先取决于三极管的结构和工艺，其次才是设计合理的开关驱动电路。 

  导通时间和截止时间构成开关管的导通损耗和截止损耗。因为在此时间内，三极管处于放大区，其管压降必然增大，功耗随之增加。与此相同的原理，二极管也有导通／截止时间，不过，在开关电源中，影响最大的是二极管的反向恢复时间。当二极管导通后，外加脉冲降为零，二极管并不会立即截止，恢复到截止需一定时间（与上述相同的原因）。当工作频率升高时，正向脉冲过后二极管不能及时恢复，其单向导电性则使电路处于短路状态。二极管的恢复时间除取决于PN结、N电容以外，还与工艺结构有关，因此有普通工频整流二极管、快恢复二极管、肖特基二极管之分。 

  普通工频整流二极管正向压降范围为1～2V，随耐压升高有不同程度的增大。目前其最高反压可作到5kV以上，最大整流电流达到kA以上。所谓工频，不单指频率，还指其波形是正弦波，其反向恢复时间比较慢，因此，此类二极管不适直用在方波逆变器中作整流和阻尼。在开关电源中，也只能用于交流电源整流。