开关电源设计：何时选择BJT优于MOSFET？
mosfet已经是是开关电源领域的绝对主力器件。但在一些实例中，与mosfet相比，双极性结式晶体管 （bjt） 可能仍然会有一定的优势。特别是在离线电源中，成本和高电压（大于 1kv）是使用bjt而非mosfet的两大理由。
在低功耗（3w 及以下）反激式电源中，很难在成本上击败 bjt。大批量购买时，一个 13003 npn 晶体管价格可低至 0.03 美元。该器件不仅可处理 700v vce，而且无需过大的基流便可驱动几百毫安的电流。使用 bjt，增益和功率耗散可能会将实际使用限制在低功耗应用中。在这些低功耗标准下，mosfet 与 bjt 之间的效率差异非常细微。下图 1 对比了两个相似 5v/1w 设计的效率。第一个设计是“230vac 输入、5.5v/250ma 非隔离式反激转换器”使用 mosfet，而另一个设计则是“120vac 输入、5v/200ma 反激转换器”使用 bjt。这并不是完全公平的对比，因为这两个电源在设计上采用不同的输入电压运行，但它说明了它们的效率有多相似。
有些新控制器实际是设计用于驱动 bjt 的，目的是提供最低成本的解决方案。在大多数情况下，具有外部 bjt 的控制器比包含集成型 mosfet 的控制器便宜。在使用 bjt 控制器进行设计时，必须注意确保 bjt 的基极驱动与增益足以在变压器中提供必要的峰值电流。
在稍微偏高的功率级下，fet 与 bjt 的效率差异就会变得较为明显，原因在于 bjt 较差的开关特性与压降。但是，对于输入电压高于 100-240vac 典型家用及商用电压范围的应用来说，bjt 可能仍有优势。工业应用与功率计就是这种情况的两个实例，它们可能需要更高的输入电压。价格合理的 mosfet 只能用于 1kv 以下。在有些功率计应用中，线路电压可能会超过 480vacrms。在整流器后会达到 680vdc 以上的电压。对于三相位输入，这一数字可能还会更高。电源开关需要能够承受这种电压以及反射输出电压与漏电峰值。在这些应用中，mosfet 可能根本就无法作为选项，因此 bjt 就成了最简单、最低成本的解决方案。
我们之前讨论过，当功率级提高到 3w 以上时，bjt 中的开关损失可能就会成为大问题。使用级联连接来驱动 bjt 可以缓解这一问题。下图 2（摘自 pmp7040）是级联连接的工作情况。bjt （q1） 的基极连接至 vcc 电轨，同时发射极被拉低用以打开开关。在 ucc28610 内部，一个低电压 mosfet 将 drv 引脚拉低，并由一个内部电流感应来安排峰值开关电流。由内部 mosfet 实现快速关断，因为它与外部高电压 bjt 串联。
总之，bjt 可能会在您的电源中具有重要意义，仍然是有一些原因的。在低于 3w 的应用中，它们可能会在不怎么影响性能的情况下，具有低成本优势。在更高电压下，它们可在 mosfet 选择可能具有局限性的情况下提供更多选择。
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有些新控制器实际是设计用于驱动 bjt 的，目的是提供最低成本的解决方案。在大多数情况下，具有外部 bjt 的控制器比包含集成型 mosfet 的控制器便宜。在使用 bjt 控制器进行设计时，必须注意确保 bjt 的基极驱动与增益足以在变压器中提供必要的峰值电流。
在稍微偏高的功率级下，fet 与 bjt 的效率差异就会变得较为明显，原因在于 bjt 较差的开关特性与压降。但是，对于输入电压高于 100-240vac 典型家用及商用电压范围的应用来说，bjt 可能仍有优势。工业应用与功率计就是这种情况的两个实例，它们可能需要更高的输入电压。价格合理的 mosfet 只能用于 1kv 以下。在有些功率计应用中，线路电压可能会超过 480vacrms。在整流器后会达到 680vdc 以上的电压。对于三相位输入，这一数字可能还会更高。电源开关需要能够承受这种电压以及反射输出电压与漏电峰值。在这些应用中，mosfet 可能根本就无法作为选项，因此 bjt 就成了最简单、最低成本的解决方案。
我们之前讨论过，当功率级提高到 3w 以上时，bjt 中的开关损失可能就会成为大问题。使用级联连接来驱动 bjt 可以缓解这一问题。下图 2（摘自 pmp7040）是级联连接的工作情况。bjt （q1） 的基极连接至 vcc 电轨，同时发射极被拉低用以打开开关。在 ucc28610 内部，一个低电压 mosfet 将 drv 引脚拉低，并由一个内部电流感应来安排峰值开关电流。由内部 mosfet 实现快速关断，因为它与外部高电压 bjt 串联。
总之，bjt 可能会在您的电源中具有重要意义，仍然是有一些原因的。在低于 3w 的应用中，它们可能会在不怎么影响性能的情况下，具有低成本优势。在更高电压下，它们可在 mosfet 选择可能具有局限性的情况下提供更多选择。
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