Kiedy chcesz ESBT (tranzystor bipolarny z przełączanym emiterem)?

Właśnie dowiedziałem się o ESBT, które wydają się być hybrydą BJT i ​​MOSFET:

Kiedy googlowałem, większość linków prowadziła do STMicroelectronics , więc myślę, że obecnie są one jedynym producentem.
Zauważyłem, że wiele urządzeń ma wysokie napięcie (od 1000 V do ponad 2000 V), a niektóre urządzenia są w dość dużych opakowaniach,

pomimo stosunkowo niskiego prądu (ten jest 7A). Musi mieć to związek z ich zastosowaniem w obwodach wysokiego napięcia (2200 V).

Czy ktoś już z nich skorzystał? Jakie są zalety w stosunku do MOSFET (oprócz może wyższego napięcia)?

Tradycyjnie tranzystory MOSFET mogą się szybko przełączać, ale są dostępne dla napięć do ok. Tylko 800 V lub 1000 V. BJT mocy mogą pobierać> 1000 V, ale nie są tak szybkie.

ESBT jest dostępny jako część pojedynczego pakietu od ST, ale można go również wykonać przy użyciu dwóch dyskretnych tranzystorów. Wykorzystuje konfigurację cascode, która łączy zdolność urządzenia niskonapięciowego do bycia bardzo szybkim i zdolność urządzenia wysokonapięciowego do blokowania dużego napięcia. Podstawa BJT jest utrzymywana na umiarkowanym napięciu stałym, powodując, że jego emiter jest nieco niższy niż 1 V poniżej. To niskie napięcie emitera to maksymalne napięcie, które MOSFET musi zablokować.

Ideę najlepiej ilustruje myślenie o procesie wyłączania: MOSFET musi pobierać tylko nieco mniej niż małe napięcie podstawowe BJT, gdy jest wyłączony, a tym samym odcina prąd przez kolektor BJT i ​​własny odpływ bardzo szybki. Gdy prąd zostanie odcięty przez MOSFET, kolektor BJT może zająć trochę czasu, aby wzrosnąć do dowolnego wysokiego napięcia, które musi zablokować (i faktycznie nie zajmuje dużo czasu, ponieważ prąd jest już zerowy ), a spowolnienie efekt jego pojemności Millera (kolektor-podstawa) nie pokazuje się.

Typowymi zastosowaniami są konwertery typu flyback, które pracują na rektyfikowanej szynie 400 V (ac), co dotyczy konstrukcji dla 600 ... 800 V (dc) i wymaga napięcia blokującego tranzystora 800 V + n * Vout, gdzie n oznacza stosunek uzwojenia pri: sec transformatora i Vout jest napięciem wyjściowym DC przekształtnika. Ilekroć wystarczy pojedynczy MOSFET wysokiego napięcia, aby wykonać zadanie w aplikacji przełączającej, będzie to prawdopodobnie bardziej ekonomiczny sposób - jednak elegancka koncepcja wykorzystania typowych zalet dwóch różnych urządzeń w konfiguracji cascode może być . Z mojego doświadczenia wynika, że ​​ESBT lub podobne obwody MOSFET-i-BJT są niszą.

UWAGA (edycja, sierpień 2012 r.): Wygląda na to, że wszystkie urządzenia ESBT ST są teraz oznaczone jako NRND (niezalecane do nowego projektu). Źródło. Naprawdę nie minęło dużo czasu, odkąd były prezentowane / sprzedawane na PCIM Europe 2008 .

Bardzo interesujące. Nie wiedziałem wcześniej o tych urządzeniach. Z szybkiego spojrzenia wydaje się, że są one dwubiegunowe w wspólnej konfiguracji podstawowej z FET połączonym szeregowo z emiterem dokonującym przełączania prądu. Wydaje się, że chodzi o to, aby uzyskać działanie wysokiego napięcia BJT z prędkością FET. Ponieważ BJT o wysokim napięciu mają zwykle niski zysk, oznacza to, że zasilanie bazy musi dostarczać znaczny prąd i musi być dość solidne, aby utrzymać bazę przy odpowiednim napięciu, aby zminimalizować spadek napięcia, ale nadal utrzymywać BJT jako tranzystor.

Warto zauważyć, że w wielu zastosowaniach tranzystor emiterowy może być również szybszym przełączaniem niskonapięciowym BJT. W rzeczywistości zrobiłem to raz, aby stworzyć nadajnik AM linii nośnej o częstotliwości 1 MHz. To było na studiach i nie miałem tranzystorów z odpowiednią kombinacją napięcia, prędkości i wzmocnienia.