晶体管的饱和工作区要uce小于0.7v,但是大功率晶体管饱和压降为什么达1v以上

一个三极管工作于饱和区时 , 其饱和压降的具体大小与三极管的类型、三极管β的大小、三极管基极电流的大小及负载电流的大小都有关系 。一般锗三极管的饱和压降小于硅三极管(少部分硅管除外) 。对于同型号的三极管,若负载电流不变,管子的β越高、基极电流越大,则其饱和电压Uce越小 。

晶体管的饱和工作区要uce小于0.7v,但是大功率晶体管饱和压降为什么达1v以上

▲ 简单的三极管驱动电路 。
对于现在常用的硅三极管来说,大功率的三极管,其β普遍不高(达林顿管除外),这样在负载电流及基极电流相同的情况下,大功率三极管的饱和电压Uce反而不如某些中功率三极管的Uce小 。另外 , 达林顿管内部是两个管子连接在一起的,其饱和压降Uce普遍在1~2V以上,并且负载电流越大 , 其Uce越大 。
上图中的三极管VT为日本公司生产的高β三极管2SD1960,该管采用TO-92封装,Icm达5A,其β最高可达1000以上 。笔者以前做过实测,用该管驱动一个0.8A/12V的小灯泡,在管子的Ib为2.5mA、β为800时,其饱和压降Uce仅有90mV!常用的8050三极管,其Icm为1.5A,β最高不超过300 , 若用来驱动上述小灯泡,即使Ib取5mA,其饱和压降也在0.6V以上 。有兴趣大家可以实测一下 , 看看是不是这样?
晶体管的饱和工作区要uce小于0.7v,但是大功率晶体管饱和压降为什么达1v以上

▲ 2SD1960三极管的外形 。
三极管作为电子开关使用时,我们都希望管子的饱和压降越小越好,因为三极管处于饱和区时 , 管耗就是饱和压降Uce与集电极电流Ic的乘积 。Uce越大,管子发热越严重 。
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▲ 场效应管驱动电路 。
在驱动电机、灯泡等大功率负载时,若双极型三极管的饱和压降太大,不能胜任,这时可以考虑采用VMOSFET来驱动 。上图所示为N沟道MOS场效应管IRF540的驱动电路 。
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▲TO-220封装的IRF540的外形 。
IRF540采用TO-220封装 , 其耐压值为100V,ID为33A,PD为130W,导通电阻Rds为44mΩ 。
【晶体管的饱和工作区要uce小于0.7v,但是大功率晶体管饱和压降为什么达1v以上】
场效应管的导通电阻很重要 , 在驱动负载时,负载电流与Rds的乘积即为管子的饱和压降,故我们希望Rds越小越好 。一般在耐压值相同的情况下,管子的ID越大,其Rds就越小 。同一个管子,加大栅源电压UGS,可以减小其饱和压降 。

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