《BJT晶體管電源設(shè)計》課件

《BJT晶體管電源設(shè)計》本課程將深入探討B(tài)JT晶體管在電源設(shè)計中的應(yīng)用，從基礎(chǔ)理論到實際應(yīng)用，涵蓋電源系統(tǒng)分類、特性分析、BJT特性、放大電路、電源調(diào)節(jié)、開關(guān)電源拓?fù)?、效率分析、可靠性分析、熱管理以及案例分析，并提供相關(guān)參考資料。課程概述目標(biāo)掌握BJT晶體管在電源設(shè)計中的應(yīng)用原理和設(shè)計方法。內(nèi)容包括電源系統(tǒng)分類、BJT特性、放大電路、開關(guān)電源、電源效率分析、可靠性分析、熱管理等。電源系統(tǒng)分類線性電源通過線性放大器實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，效率較低，但輸出電壓穩(wěn)定。開關(guān)電源通過開關(guān)器件實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，效率較高，但輸出電壓可能不穩(wěn)定。直流電源輸出為直流電壓，常用于電子設(shè)備供電。交流電源輸出為交流電壓，常用于家用電器供電。電源系統(tǒng)的特性輸出電壓電源的輸出電壓是其最重要的特性之一。輸出電流電源能夠提供的最大輸出電流。效率電源的效率是指輸出功率與輸入功率之比。功率密度電源的功率密度是指單位體積的輸出功率。BJT晶體管工作原理1PN結(jié)BJT晶體管由兩個PN結(jié)組成。2基極控制電流流向的區(qū)域。3發(fā)射極電流的主要來源。4集電極電流流向的終點。BJT的靜態(tài)特性輸入特性描述基極電流與發(fā)射極電壓的關(guān)系。輸出特性描述集電極電流與集電極電壓的關(guān)系。BJT的動態(tài)特性1上升時間BJT從低電平到高電平的轉(zhuǎn)換時間。2下降時間BJT從高電平到低電平的轉(zhuǎn)換時間。3延遲時間BJT從輸入信號變化到輸出信號開始變化的延遲時間。BJT的等效電路模型1小信號模型用于分析BJT在小信號條件下的工作特性。2大信號模型用于分析BJT在大信號條件下的工作特性?；痉糯箅娐吠?fù)?共基極放大電路輸入信號加在發(fā)射極，輸出信號取自集電極。2共集電極放大電路輸入信號加在基極，輸出信號取自發(fā)射極。3共射極放大電路輸入信號加在基極，輸出信號取自集電極。共基極放大電路輸入信號加在發(fā)射極。輸出信號取自集電極。特點電流放大倍數(shù)高，電壓放大倍數(shù)低。共集電極放大電路輸入信號加在基極。輸出信號取自發(fā)射極。特點電壓放大倍數(shù)接近1，電流放大倍數(shù)高。共射極放大電路輸入信號加在基極。輸出信號取自集電極。特點電壓放大倍數(shù)高，電流放大倍數(shù)高。負(fù)反饋放大電路1穩(wěn)定性提高電路穩(wěn)定性。2線性度改善電路線性度。3增益降低電路增益。電源輸出電壓的調(diào)節(jié)電源輸出電流的限制電流限制保護(hù)電源和負(fù)載免受過電流損傷。過流保護(hù)當(dāng)電流超過設(shè)定值時，自動切斷電源。開關(guān)調(diào)制電源的基本原理1開關(guān)器件通過開關(guān)器件控制電流的通斷。2PWM控制利用脈寬調(diào)制技術(shù)控制開關(guān)器件的導(dǎo)通時間。3濾波器濾除開關(guān)器件產(chǎn)生的高頻噪聲。斬波式開關(guān)電源基本拓?fù)?降壓式將高壓轉(zhuǎn)換為低壓。2升壓式將低壓轉(zhuǎn)換為高壓。3升降壓式可以實現(xiàn)升壓或降壓功能。反激式開關(guān)電源基本拓?fù)渥儔浩饔糜诟綦x輸入和輸出。二極管用于整流輸出電壓。正激式開關(guān)電源基本拓?fù)漭斎攵颂峁┹斎腚妷?。開關(guān)管控制電流的通斷。變壓器用于隔離輸入和輸出。整流器整流輸出電壓。同步整流技術(shù)效率提高電源效率。功耗降低電源功耗。電源控制方式模擬控制使用模擬電路實現(xiàn)電源控制。數(shù)字控制使用數(shù)字電路實現(xiàn)電源控制。電源效率分析1開關(guān)損耗開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷損耗。2傳導(dǎo)損耗電路中的電阻損耗。3磁損耗變壓器和電感的磁損耗。電源功率密度分析1體積電源的體積大小。2輸出功率電源能夠提供的最大輸出功率。電源可靠性分析MTBF平均無故障時間。失效率單位時間內(nèi)的失效次數(shù)。BJT的熱管理散熱器用于散熱。風(fēng)扇用于強(qiáng)制冷卻。電源實現(xiàn)中的案例分析案例一筆記本電腦電源設(shè)計。案例二手機(jī)充電器設(shè)計。課程總結(jié)本課程深入介紹了BJT晶體管在電