功率放大电路的特点.docx

功率放大电路的特点一 : 大功率电阻特点与选用指南大功率电阻特点与选用指南1 关于电阻器选购知识1)根据电路特点选用高频电路:分布参数越小越好,应选用金属膜电阻、金属氧化膜电阻等高频电阻低频电路:绕线电阻、碳膜电阻都适用退耦电路、滤波电路:对阻值变化没有严格要求,任何类电阻器都适用 功率放大电路、偏置电路、取样电路:电路对稳定性要求比较高,应选温度系数小的电阻器2)根据电阻器的阻值和误差选用阻值选用:原则是所用电阻器的标称阻值与所需电阻器阻值差值越小越好 误差选用:时间常数RC电路所需电阻器的误差尽量小.一般可选5%以内.对退耦电路,反馈电路滤波电路负载电路对误差要求不太高.可选10%-20%的电阻器3)根据电阻器的极限参数选用额定电压:当实际电压超过额定电压时,即便满足功率要求,电阻器也会被击穿损坏额定功率:所选电阻器的额定功率应大于实际承受功率的两倍以上才能保证电阻器在电路中长期工作的可靠性1 / 42 电阻器选用准则根据所使用材料的不同，电阻器及电位器可分为合金型(绕线、合金箔)、薄膜型 (碳膜、金属膜)、合成型(合成实蕊、合成薄膜、玻璃釉)三大类，另外按结构及用途还可作其它的分类。

根据使用要求的不同，优选的固定电阻器种类也不相同，当选用固定电阻器时，必须注意下列几项原则：(1). 电阻值稳定性若电路功能对电阻值稳定性有较高的要求，例如精密衰减器、采样分压电路等，则应注意按电阻器的不同负载条件来选用工作于直流负载时，应绕线电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成膜电阻器、合成实蕊电阻器的顺序优选合成膜电阻器和合成实蕊电阻器系列很少发生开路、短路失效，但电阻值不够稳定，对有容差设计的不敏感电路，使用此类电阻器可防止电阻器突发性失效所造成的装备失效因此，在某些可靠度要求高的电路设计中，常使用这两种型式的电阻器金属化膜电阻器系列在直流负载时会出现逆氧化反应，而且这种反应在湿热环境中会更加严重当电阻器承受交流负载时，若工作频率较低，可按绕线电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器、碳膜电阻器、合成膜电阻器及合成实蕊电阻器系列选用当工作频率在几十千赫以上时，要考虑高频特性有些电路设计工程人员不2 / 4管在什么应用条件，凡是要求稳定性高的电路都选用金属膜电阻器系列一般而言，金属膜电阻器系列薄膜电阻器的漂移为碳膜电阻器系列的三倍所以，在功率减额应用时，碳膜电阻器系列似乎比金属膜电阻器系列的漂移失效工低。

有一种精密合金箔电阻器，兼具金属膜和绕线两种电阻器的优点，电阻值十分稳定，而且有很好的频率特性，当工作频率在5 兆赫以下时，基本是一种纯电阻，因此常被用作标准电阻使用838电子(2). 工作频率电阻器应用于交流负载时，均应考虑频率特性当频率增高时，由于分布电容、集肤效应，介质损耗电阻体及引线所导致的电感效应等因素的影响，电阻值将显著偏离标称值绕线电阻器的工作频率一般不高于50 kHz，无感绕线电阻器的工作频率则可高达1 MHz以上3). 负载特性电阻值对于交、直流负载，均不得大于功率额定值PR 当电阻器使用在环境温度Ta 大于容许环境温度TR 时，使用功率P 与标称额定功率的关系为：P = PR(Ta - TR ) (Tmax - TR ) ，亦即PR 应该减额使用在脉冲功率下，电阻器峰值功率可能平均功率的几百倍，主要的限制因素有：A.电压过高造成层间击穿；B.脉冲电流过大超过允许的电流密度电阻器承受脉冲负载能力的顺序为绕线电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成实蕊电阻器、高压玻璃釉电阻器因为，在相同功率瓦数的情况下，碳膜电阻器膜层厚度大于金属膜电阻器的膜层厚度，所以碳膜电阻器承受脉冲电流的能力比金属膜电阻器强。

3 / 4(4). 电阻值非线性电阻值非线性又称为电压系数，其定义是：在规定的电压范围内，电压每改变1V，电阻值的平均相对变化任何电阻器多少都有一些非线性，即电压系数不为零只是有的电阻值非线性可忽略，有的较为严重当电压系数不为零时，各种电压的电阻值都不同，这种现象在高电压负载时的影响尤为严重所以高压负载电阻器必须优选线性好的电阻器产生非线性的原因，主要是电阻体存在着分散性结构，造成间隙电阻当电压大于某一特定值后继续升高，间隙电阻逐渐下降当电压升高时，电阻器整体发热而产生的电阻值变化与非线性效应不同，前者需要一定的时间才反映出来，后者则是一瞬间的效应在电阻器制造过程中，若存在内部缺陷，则非线性增大，所以可利用此一特性进行筛选按线性要求优选的顺序为绕线电阻器、金属化膜电阻器、金属氧化膜电阻器、碳膜电阻器、高压玻璃釉电阻器、合成实蕊电阻器及合成膜电阻器5). 噪声对于某些高灵敏度的装备，噪声系数是一项重要的指标，特别是装备的前级电路，各零件的噪声系数对系统影响最大前级电路中的电阻器，应依噪声电位按绕线电阻器、金属氧化电阻器、碳膜电阻器、高压玻璃釉电阻器、合成膜电阻器及合成实蕊电阻器的顺序选用。

另外，还应考虑频率范围及其它因素4 / 4二 : MOSFET大功率管的雪崩特性MOSFET的雪崩特性是在外加电压大于V(BR)DSS时MOSFET也不会遭到破坏的最大漏源闻的能量、漏极电流的值来表示］当负载为电感时．在管子截止时加在漏源间的冲击电压常常会大+V(BR)DSS1．雪崩状态时的实际波形上图a是回扫型开关电源中的雪崩工作波形在MOSFET截止时约有300V的冲击电压加在漏极和源极之间，并出现振铃上图b对时间轴进行了放大，由图可以清楚地看出由于栅极电压下降管子截止，ID减小的同时vDs升高并在约295V处VDS电压波形出现平顶（钳位）这种电压被钳定的现象即是雪崩状态在通常情况下漏源间所加的电压即使超过了额定电压也不一定会出现雪崩状态对于IRFP31N50LP6F来说，V(BR)DSS=500V但实际的耐压如果为525V的话，只要外加电压不超过525V．管子的漏极源极是不会被击穿的此时即使VDS超过50v管子也不会进入雪崩工作区2．雪崩能量EAS如果MOSFET的击穿状态是短时间的话，单个脉冲的雪崩能量EAS等于单次流过的最大雪崩电流lAR与时间的乘积，单位是焦耳MOSFET的雪崩能量E^s是在Tj=25℃时规定的。

结温TJ与漏极电流I的关系如下图所示对IRFP31N50LP6F来说单个脉冲的EAs=460mJ，单个脉冲的雪崩电流IAR=31AEAs=VDSIARt，所以t=EAs/VDsIAR若vcs-500v，则t=460mj/500Vx31A=29.7s由于MOSFET几乎都是工作于开关状态的，冲击电压超过耐压的情况会经常出现，是反复发生的反复雪崩能量EAR用反复流过的雪崩电流IAR与时间的乘积表示EAR和EAs合起来称为雪崩耐量，其单位是焦耳若想算出1秒钟的能量损耗W．只需乘以重复频率即可IRFP31N50LP6F的反复雪崩能量EAR为46mJ若vos=500v，lAR=20A，则反复流过的脉冲电流的宽度t=EAR/VDSlAR=46mj/500Vx20A≈4.6s也就是说，如果IRFP31N50LP6F在工作时流过的脉冲电流宽度t=4.6s的话，就能承受20A的反复雪崩电流但是，通常除了开关损耗和因RDs(on)引起的导通损耗之外，连续雪崩的工作状态也会引起温度上升，必须设法让这些原因引起的温升不要过大，让结温保持在150℃以下此时的温度可以通过瞬变热阻抗来加以计算扩展：mosfet 雪崩击穿 / mosfet 雪崩 / 大功率mosfet三 : 大功率电阻特点与选用指南大功率电阻特点与选用指南1 关于电阻器选购知识1)根据电路特点选用高频电路:分布参数越小越好,应选用金属膜电阻、金属氧化膜电阻等高频电阻。

［)低频电路:绕线电阻、碳膜电阻都适用退耦电路、滤波电路:对阻值变化没有严格要求,任何类电阻器都适用 功率放大电路、偏置电路、取样电路:电路对稳定性要求比较高,应选温度系数小的电阻器2)根据电阻器的阻值和误差选用阻值选用:原则是所用电阻器的标称阻值与所需电阻器阻值差值越小越好 误差选用:时间常数RC电路所需电阻器的误差尽量小.一般可选5%以内.对退耦电路,反馈电路滤波电路负载电路对误差要求不太高.可选10%-20%的电阻器3)根据电阻器的极限参数选用额定电压:当实际电压超过额定电压时,即便满足功率要求,电阻器也会被击穿损坏额定功率:所选电阻器的额定功率应大于实际承受功率的两倍以上才能保证电阻器在电路中长期工作的可靠性1 / 4大功率电阻 大功率电阻特点与选用指南2 电阻器选用准则根据所使用材料的不同，电阻器及电位器可分为合金型(绕线、合金箔)、薄膜型 (碳膜、金属膜)、合成型(合成实蕊、合成薄膜、玻璃釉)三大类，另外按结构及用途还可作其它的分类)根据使用要求的不同，优选的固定电阻器种类也不相同，当选用固定电阻器时，必须注意下列几项原则：(1). 电阻值稳定性若电路功能对电阻值稳定性有较高的要求，例如精密衰减器、采样分压电路等，则应注意按电阻器的不同负载条件来选用。

工作于直流负载时，应绕线电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成膜电阻器、合成实蕊电阻器的顺序优选合成膜电阻器和合成实蕊电阻器系列很少发生开路、短路失效，但电阻值不够稳定，对有容差设计的不敏感电路，使用此类电阻器可防止电阻器突发性失效所造成的装备失效因此，在某些可靠度要求高的电路设计中，常使用这两种型式的电阻器金属化膜电阻器系列在直流负载时会出现逆氧化反应，而且这种反应在湿热环境中会更加严重当电阻器承受交流负载时，若工作频率较低，可按绕线电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器、碳膜电阻器、合成膜电阻器及合成实蕊电阻器系列选用当工作频率在几十千赫以上时，要考虑高频特性有些电路设计工程人员不2 / 4大功率电阻 大功率电阻特点与选用指南管在什么应用条件，凡是要求稳定性高的电路都选用金属膜电阻器系列［]一般而言，金属膜电阻器系列薄膜电阻器的漂移为碳膜电阻器系列的三倍所以，在功率减额应用时，碳膜电阻器系列似乎比金属膜电阻器系列的漂移失效工低有一种精密合金箔电阻器，兼具金属膜和绕线两种电阻器的优点，电阻值十分稳定，而且有很好的频率特性，当工作频率在5 兆赫以下时，基本是一种纯电阻，因此常被用作标准电阻使用。

838电子(2). 工作频率电阻器应用于交流负载时，均应考虑频率特性当频率增高时，由于分布电容、集肤效应，介质损耗电阻体及引线所导致的电感效应等因素的影响，电阻值将显著偏离标称值绕线电阻器的工作频率一般不高于50 kHz，无感绕线电阻器的工作频率则可高达1 MHz以上3). 负载特性电阻值对于交、直流负载，均不得大于功率额定值PR 当电阻器使用在环境温度Ta 大于容许环境温度TR 时，使用功率P 与标称额定功率的关系为：P = PR(Ta - TR ) (Tmax - TR ) ，亦即PR 应该减额使用在脉冲功率下，电阻器峰值功率可能平均功率的几百倍，主要的限制因素有：A.电压过高造成层间击穿；B.脉冲电流过大超过允许的电流密度电阻器承受脉冲负载能力的顺序为绕线电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成实蕊电阻器、高压玻璃釉电阻器因为，在相同功率瓦数的情况下，碳膜电阻器膜层厚度大于金属膜电阻器的膜层厚度，所以碳膜电阻器承受脉冲电流的能力比金属膜电阻器强3 / 4大功率电阻 大功率电阻特点与选用指南(4). 电阻值非线性电阻值非线性又称为电压系数，其定义是：在规定的电压范围内，电压每改变1V，电阻。