高压双极型晶体管基极驱动的基本条件

电源适配器在离线反激变换器中用到高压双极型晶体管的地方也许会碰到800V级别的电压。Vceo额定值在400~1000V之间的高压晶体管与低压三极管的对应性能会有点不同。这是由于高压器件的结构与低压器件的结构有根本的不同。

为了获得更有效、更高速和更可靠的开关效果，我们应该使用正确的基极驱动电流波形，为了很好地解释它，先来简单了解高压双极型晶体管的物理特性。

一般情况下高压器件的集电极部分有一块比较厚的高阻材料区域，同时在基一射区是低阻材料。如果采用不合适的波形驱动，在基极驱动信号下降沿的时候这些材料的电阻特性就可能会给基一射极一个反偏电压。这个反偏电压有效地截断了基-射间二极管，从而使得晶体管进入关断状态。在关闭的边沿集电极电流转向基极，给了这个二极管一个关闭动作。那么此时三极管的集电极一基极区的工作特性就和一个反偏二极管的工作特性一样，它显示为一个缓慢的恢复特性曲线并且有大的恢复充电。

二次击穿

对于具有集电极感性负载的晶体管，在关闭边沿时刻这种缓慢地恢复特性曲线是相当麻烦的，而集电极接的电源适配器变压器漏感可以看成感性负载。

在集电极电感的续流作用下，晶体管在关闭的边沿时刻，保持导通的芯片部分继续保持导通，继续维持以前建立起来的集电极电流。因此，晶体管在关闭边沿时刻不仅导致了一个缓慢的、耗散的关闭，还会导致因电流被迫逐渐流入一个小的传导区而造成的芯片温度上升的“热点”。

正是这个“热点”使芯片过载并会产生水久的失效，这种现象一般称为“反向偏压的二次击穿”。

不正确地关断驱动波形

令人惊讶的是，对于集电极负载为电感的高压三极管来说，这个在关断期间积极快速的反向基极驱动的出现成了导致二次击穿故障的主要原因。

在这种过分的反向关断的驱动条件下，载流子从紧挨着基极的区域被清除掉，给基射极之间加上一个反向的偏压。它有效地切断了发射极与调整管内部与其他部分的联系。在集电结中相对较小的、高阻的区域将在1µs~2µs内缓慢地增大，使集电极电流流入芯片中逐渐缩小的部分。

结果，不仅它的开关动作将会变得相对较慢，芯片导通区域上承受的应力也会逐渐增大。这样将导致热点的形成，甚至可能也会像前面提到的那样，将引起器件的故障。