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模擬電路
有一段時間,MOSFET并非模擬電路設計工程師的,因為模擬電路設計重視的性能參數(shù),如晶體管的轉導(transconductance)或是電流的驅動力上,MOSFET不如BJT來得適合模擬電路的需求。但是隨著MOSFET技術的不斷演進,今日的CMOS技術也已經可以符合很多模擬電路的規(guī)格需求。再加上MOSFET因為結構的關系,沒有BJT的一些致命缺點,如熱破壞(thermal runaway)。另外,MOSFET在線性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來取代。
隨著半導體制造技術的進步,對于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升,此時用MOSFET設計模擬電路的另外一個優(yōu)點也隨之浮現(xiàn)。為了減少在印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)上使用的集成電路數(shù)量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積,很多原本獨立的類比芯片與數(shù)位芯片被整合至同一個芯片內。MOSFET原本在數(shù)位集成電路上就有很大的競爭優(yōu)勢,在類比集成電路上也大量采用MOSFET之后,把這兩種不同功能的電路整合起來的困難度也顯著的下降。另外像是某些混合信號電路(Mixed-signal circuits),如類比/數(shù)位轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC),也得以利用MOSFET技術設計出效能更好的產品。
igbt驅動電路的簡介
IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
圖1所示為一個N 溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構, N+ 區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N+ 區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P 型區(qū)(包括P+ 和P 一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)( Subchannel region )。而在漏區(qū)另一側的P+ 區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)( Drain injector ),它是IGBT 特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP 雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進行導電調制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極。
IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP 晶體管提供基極電流,使IGBT 導通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT 關斷。IGBT 的驅動方法和MOSFET 基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET ,所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET 的溝道形成后,從P+ 基極注入到N 一層的空穴(少子),對N 一層進行電導調制,減小N 一層的電阻,使IGBT 在高電壓時,也具有低的通態(tài)電壓。
驅動芯片的輸出電流必須保持恒定,以便LED能夠穩(wěn)定地發(fā)光且不閃爍。同一批次的驅動芯片在相同的條件下使用,其輸出電流的大小應盡可能一致,即分散度盡可能小,以便在大規(guī)模自動化生產線上生產時能保證高x效、有序。如果驅動芯片的輸出電流具有一定的離散性,則必須進行分檔選擇,在出廠或投入生產線之前,調整PCB板電流設定電阻的阻值大小,使所生產的LED燈具恒流驅動板對同類LED光源發(fā)光亮度一致,以保證產品的一致性。