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 140DDO35310

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 140DDO35310任何三極管其IC-IB特性均為與x軸有一夾角的斜線，該斜線的斜率（即夾角）永遠不會垂直于X軸（即hfe不會無窮大），那么，Ir控制Ic由零增長到Icm也必然要符合斜線的規律才能達到，因而通/斷都需一定的時間。 

  除此而外，雙極性晶體管基本放大原理也使開關動作需一定的時間。晶體管處于放大狀態，常用最高截止頻率（fT）和共基極放大狀態最高頻率（fa）表示晶體管可工作的頻率范圍。但是，fT、fa并不能確切的表示晶體管的開關特性，雖然fT、fa越高，三極管的開關特性也越好，但有的晶體管fr、fa相同，其開關特性卻不盡相同。因此，三極管的開關特性常用開關的導通時間ton和關斷時間toff來表示。 

  導通時間是指，當基極驅動脈沖加入后，集電極電流由零達到飽和值90%所占用的時間。為了排除驅動電流的影響，假設加到基極一發射極之間的控制電流為理想的矩形波，見下圖所示。在基極電流以垂直于X軸的特性上升時，集電極電流Ic并不隨之升高，而是有一延遲時間t。，在此時間內lc呈緩慢曲線上升到Icm的10%。產生延遲時間的原因是：三極管在截止狀態時，基區基本無自由電子，當控制電壓突然升高時，欲使發射結達到VB≥+0.6V，輸入電流必須不斷地給發射結電容充電，以降低PN結的內部電場，然后再向基區發射電子，因而需經過一段時間（ta）。ta正比于發射結電容，反比于發射結的面積。開關管功率越大，必然發射結面積相應增大，欲要減小t。就越加困難。 

   

  發射結的充電速度，不僅與輸入驅動脈沖的內阻有關，而且與三極管的截止有關。如果三極管處于深度截止（即反向偏置過大），ta也越慢。當Ic達到10%的Icm時，在驅動脈沖的作用下，Ic隨IB呈線性增長。 

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 140DDO35310其增長速度即從Ic由10%到90%曲線的斜率等于該管的hfe。 

  前面已提到，此段曲線不可能是垂直線，因而形成上升時間tr。很明顯，三極管的hfe越大，Tr越短。經過延遲時間與上升時間之后，三極管Ic=90%的Icm才認為其已經導通，開關閉合，因此導通時間為ta+tr。當驅動脈沖回落至零時，開關的關斷同樣需要一定的時間。 

  當開關管飽和時，基區必然積累較多的電荷，集電結形成空穴積累，飽和過程中必然出現IB》IC/hFE，這是使三極管進入飽和區的可靠保證。但如果IB遠大于IC/hFE，即處于過飽和狀態（或稱深度飽和狀態），基區存儲電荷越多，集電結空穴積累越嚴重，當驅動脈沖截止時，存儲電荷的消散時間也越長，因而在驅動脈沖截止后，將Ic由90%降低為10%的時間稱為存儲時間ts。從三極管結構來說，基區和集電區越薄，存儲電荷量就越小，tr也就越小。經過ts之后，三極管隨存儲時間基區正偏逐漸消失，Ic隨之下降，形成下降時間tf。 

  存儲時間ta+tf，即構成開關管關斷時間。導通時間與關斷時間首先取決于三極管的結構和工藝，其次才是設計合理的開關驅動電路。 

  導通時間和截止時間構成開關管的導通損耗和截止損耗。因為在此時間內，三極管處于放大區，其管壓降必然增大，功耗隨之增加。與此相同的原理，二極管也有導通／截止時間，不過，在開關電源中，影響最大的是二極管的反向恢復時間。當二極管導通后，外加脈沖降為零，二極管并不會立即截止，恢復到截止需一定時間（與上述相同的原因）。當工作頻率升高時，正向脈沖過后二極管不能及時恢復，其單向導電性則使電路處于短路狀態。二極管的恢復時間除取決于PN結、N電容以外，還與工藝結構有關，因此有普通工頻整流二極管、快恢復二極管、肖特基二極管之分。 

  普通工頻整流二極管正向壓降范圍為1～2V，隨耐壓升高有不同程度的增大。目前其最高反壓可作到5kV以上，最大整流電流達到kA以上。所謂工頻，不單指頻率，還指其波形是正弦波，其反向恢復時間比較慢，因此，此類二極管不適直用在方波逆變器中作整流和阻尼。在開關電源中，也只能用于交流電源整流。