这个不寻常的 NPN-PNP 晶体管对是什么?

电器工程 晶体管 bjt 达灵顿
2022-01-19 09:55:39

我正在寻找我在逆向工程中发现的晶体管的数据表,即 DK52T。不幸的是,我找不到它的数据表,但我找到了 DK52D 的数据表。见下图;这是我从未见过的某种奇怪的 NPN-PNP 晶体管组合。我认为它可能是一种叫做Sziklai Pair的东西,但它也不适合这种配置。这东西应该如何工作?

在我看来,当 NPN 的基极变高时,集电极变低,这反过来又将 PNP 基极拉低,从而进入导通状态并关闭 NPN 基极。基本上晶体管打开的那一刻,它会立即自行关闭,WTF?

是否有关于 DK52T 的更具体信息(应该与我附上的数据表非常相似)?

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4个回答

这些晶体管是经过高度优化的器件,可用于超低成本和大批量消费产品——离线荧光灯镇流器。

抗饱和网络(用于快速开关)和续流二极管集成在一个芯片上,最大限度地减少了所需的元件数量和硅面积(该图显示了复合功率晶体管的两个平行“指”):

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与典型的多二极管贝克钳位配置相比,横向 PNP 晶体管结构可防止饱和并导致器件上的 Vce(sat) 更低。当 Vce 降至 1 伏左右时,它通过从 NPN 分流基极电流来实现这一点。请注意,横向 PNP 结构的 Veb 击穿电压至少为 700V,因此它不像任何分立 PNP 晶体管(可能最接近以反向模式运行的高压 PNP 晶体管)。

摩托罗拉(现在的 Onsemi)在这个1990 年代的应用笔记中有更多内容。许多数据表中,他们避免显示细节,只显示零件内的网络:

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该晶体管拥有“高开关速度”,它是通过在主晶体管接近饱和时使较低的晶体管导通并窃取基极电流来实现的。

因此它是一种贝克夹

这是一个奇怪的部分。起初我以为它是一个集成的 Sziklai 对,一种具有较低饱和电压的达林顿。但你的部分是不同的。

当集电极低于发射极时,第一个晶体管将打开并将第二个晶体管的基极短接到其发射极,通过吸出其基极电荷更快地完成关闭。


在 60 年代和 70 年代,当 PNP 功率晶体管价格昂贵且很受欢迎时,Sziklai 对是一种将 NPN 功率晶体管用于互补输出级的上拉和下拉侧的方法,称为准互补级:真的达灵顿拉起,西克莱拉下。

我认为我从未见过集成设备的数据表。我的所有经验都与分立元件等效。

经过一番思考后修改,“饱和钳位”更有意义。PNP 在电路中的工作方式(钳位)实际上就是 Baker Clamp 的用途。因此,制造商的图纸似乎是令人愉快的。

在我看来,当 NPN 的基极变高时,集电极变低,这反过来又将 PNP 基极拉低,从而进入导通状态并关闭 NPN 基极。基本上晶体管打开的那一刻,它会立即自行关闭,

集电极变低,但仅与 PNP 基发射极上的 Vbe - Vce 一样多。因此 PNP 不会打开。

PNP 的目的是在器件反向偏置(反向激活模式)时防止 NPN 导通;Ve > Vc & Vb > Vc。当两个设备背靠背连接(反并联/反向并联)用于 AC 应用时就是这种情况。
当 NPN 饱和时,PNP 分流 NPN 基极电流(因此 Vce 降低)。

贝克钳

Baker 钳位通过将基极电流转移通过集电极来限制发射极和集电极之间的电压差。这将非线性负反馈引入共发射极级(BJT 开关),目的是通过降低饱和点附近的增益来避免饱和。当晶体管处于有源模式且距离饱和点足够远时,负反馈关闭,增益最大;当晶体管接近饱和点时,负反馈逐渐导通,增益迅速下降。为了降低增益,晶体管在其基极-发射极结上充当并联调节器:它通过将电压稳定元件与基极-发射极结并联连接,将一部分基极电流转移到地。


多次修改,

两个设备背靠背的示例,概念性,忽略组件值
[Q1, Q2, D1] = device #1, [Q3, Q4, D3] = device #2, 10V = drive signal,V1 = line, R3 =负载
设备#1:Q1 开启,Q2 不开启,因为 Vbe = 0.5V
设备#2:Q3 不开启,因为 Q4 开启并钳制 Q3 Vbc = 低于反向激活阈值。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图