9990200078

Przyrządy i układy mocy - Ćwiczenie 58. Tranzystory BJT (4.8.0)

2)    przetwornice w zasilaczach impulsowych (przy czym w tym zastosowaniu popularniejsze są tranzystory MOSFET);

3)    elektroniczne stateczniki niskociśnieniowych lamp fluorescencyjnych (potocznie znanych jako świetlówki i żarówki energooszczędne);

4)    elektroniczny zapłon silników samochodowych (tu jednak BJT ustępują powoli tranzystorom polowym, zarówno dyskretnym, jak i specjalizowanym układom scalonym).

Do połowy lat 2000. jeszcze jednym znaczącym obszarem dominacji tranzystorów BJT były przetwornice w układach odchylania dla kineskopów; w tym przypadku przyrządy te znikły z rynku nie w konsekwencji własnych wad, ale odejścia do historii samej aplikacji. Poza wzmacniaczami o działaniu ciągłym, we wszystkich powyższych aplikacjach tranzystory BJT pracują w roli łączników, gdyż pozwala to na minimalizację mocy strat w przekształtniku.

Z powodów, dla których tranzystory BJT nie zostały całkowicie wyparte z rynku, można wymienić:

—    łatwość projektowania samego przyrządu (struktura wysokonapięciowego tranzystora bipolarnego jest prosta, a w ciągu pól wieku jej właściwości zostały bardzo dobrze zbadane);

—    łatwość produkcji (prosta 4-warstwowa struktura, brak konieczności wytwarzania bramki);

—    w związku z powyższymi - bardzo niski koszt elementu (dla niezbyt dużych prądów maksymalnych tranzystory BJT są najtańszymi wysokonapięciowymi łącznikami półprzewodnikowymi);

—    bardzo niskie napięcie nasycenia i bardzo niska rezystancja dynamiczna w zakresie nasycenia (co zostało wykazane w pierwszej części ćwiczenia) - a więc bardzo mała moc strat w stanie załączenia. Stanowi to zaletę w przypadku tych układów przełączanych, w których moc strat dynamicznych jest niewielka z powodu niewysokiej częstotliwości przełączania, a więc dominują straty statyczne;

—    jednocześnie, dla przyrządów najmniejszej mocy, akceptowalna szybkość przełączania - a więc wystarczająca w wielu zastosowaniach maksymalna częstotliwość pracy (nawet do 100 kHz);

—    sterowanie prądowe, które, chociaż zwiększa moc potrzebną do sterowania (co jest wadą), bywa w niektórych układach łatwiejsze w realizacji dzięki temu, że spowodować przepływ prądu bazy można dość prosto i w rozmaitych konfiguracjach układowych, w tym bez połączenia układu sterowania z emiterem oraz z zasilaniem obwodu bazy z obwodu głównego lub przez transformator. Tymczasem w przypadku przyrządów sterowanych połowo konieczne jest wytworzenie odpowiedniego napięcia dokładnie między końcówkami obwodu sterowania (np. bramką i źródłem), co bywa trudne, podobnie jak zasilanie obwodu bramki z obwodu głównego lub z izolacją galwaniczną.