Wann möchten Sie einen ESBT (Emitter Switched Bipolar Transistor)?

Ich habe gerade von ESBTs erfahren, die eine Mischung aus BJT und MOSFET zu sein scheinen:

Als ich gegoogelt habe, führten die meisten Links zu STMicroelectronics , daher denke ich, dass sie derzeit der einzige Hersteller sind.
Ich habe festgestellt, dass viele Geräte mit Hochspannung (1000 V bis über 2000 V) betrieben werden und einige Geräte in recht großen Paketen geliefert werden.

Obwohl der Strom relativ niedrig ist (dieser ist 7A). Muss mit ihrer Anwendung in Hochspannungskreisen (2200 V) zu tun haben.

Hat schon jemand eins davon benutzt? Was sind die Vorteile gegenüber einem MOSFET (außer vielleicht der höheren Spannung)?

Traditionell können MOSFETs schnell schalten, sind jedoch für Spannungen bis ca. 20 V verfügbar. Nur 800 V oder 1000 V. Leistungs-BJTs können> 1000 V aufnehmen, sind aber nicht so schnell.

Der ESBT ist als Einzelbauteil von ST erhältlich, kann jedoch auch mit zwei diskreten Transistoren hergestellt werden. Es nutzt die Kaskodenkonfiguration, die die Fähigkeit des Niederspannungsgeräts, sehr schnell zu sein, und die Fähigkeit des Hochspannungsgeräts, eine große Spannung zu blockieren, kombiniert. Die Basis des BJT wird auf einer moderaten Gleichspannung gehalten, so dass sein Emitter nur etwas weniger als 1 V unter ihr liegt. Diese niedrige Emitterspannung ist die maximale Spannung, die der MOSFET sperren muss.

Das Konzept lässt sich am besten anhand des Ausschaltvorgangs veranschaulichen: Der MOSFET muss im ausgeschalteten Zustand nur wenig weniger als die kleine Basisspannung des BJT aufnehmen und unterbricht so den Strom durch den Kollektor des BJT und dessen eigenen Drain sehr schnell. Sobald der Strom durch den MOSFET unterbrochen wird, kann der Kollektor des BJT seine Zeit in Anspruch nehmen, um auf die zum Sperren erforderliche Hochspannung anzusteigen (und tatsächlich dauert es nicht mehr lange, da der Strom bereits Null ist ), und die Verzögerung Der Effekt der Miller-Kapazität (Kollektor-Basis) wird nicht angezeigt.

Typische Anwendungen sind Sperrwandler, die an einem gleichgerichteten 400-V-Bus (Wechselstrom) arbeiten, der für 600 ... 800 V (Gleichstrom) ausgelegt ist und eine Sperrspannung des Transistors von 800 V + n * Vout erfordert, wobei n das ist pri: sec Wicklungsverhältnis des Transformators und Vout ist die Ausgangsgleichspannung des Wandlers. Wann immer ein einzelner Hochspannungs-MOSFET ausreicht, um die Aufgabe in einer Schaltanwendung zu erledigen, ist dies sehr wahrscheinlich der wirtschaftlichere Weg - so elegant das Konzept ist, die typischen Vorteile zweier unterschiedlicher Geräte in einer Kaskodenkonfiguration zu nutzen . Aus meiner Erfahrung sind ESBTs oder ähnliche MOSFET- und BJT-Schaltungen eine Nischentopologie.

HINWEIS (redigieren, August 2012): Es scheint, dass alle ESBT-Geräte von ST jetzt als NRND gekennzeichnet sind (nicht für neues Design empfohlen). Quelle. Wirklich nicht lange her, seit sie auf der PCIM Europe 2008 vorgestellt / vermarktet wurden .

Sehr interessant. Ich wusste vorher nichts über diese Geräte. Auf den ersten Blick scheint es sich um einen bipolaren Betrieb in einer gemeinsamen Basiskonfiguration zu handeln, bei dem der FET in Reihe geschaltet ist und der Emitter die Stromumschaltung vornimmt. Der Punkt scheint zu sein, dass Sie den Hochspannungsbetrieb des BJT mit der Geschwindigkeit des FET erhalten. Da Hochspannungs-BJTs dazu neigen, eine geringe Verstärkung zu haben, bedeutet dies, dass die Basisversorgung einen signifikanten Strom liefern muss und ziemlich solide sein muss, um die Basis auf genau der richtigen Spannung zu halten, um den Spannungsabfall zu minimieren, aber den BJT weiterhin als Transistor zu betreiben.

Es ist interessant festzustellen, dass der Emitter-Transistor für viele Anwendungen auch ein schneller schaltender Niederspannungs-BJT sein kann. Tatsächlich habe ich dies einmal gemacht, um einen Trägerleitungs-AM-Sender mit 1 MHz herzustellen. Dies war in der Schule, und ich hatte keine Transistoren mit der richtigen Kombination aus Spannung, Geschwindigkeit und Verstärkung.