优化BJT驱动的方法

基极驱动信号对BJT的正常运行起着极其重要的作用，正确设计驱动信号对每一个使用者都是重要的，而且是不可避免的问题，基极驱动信号包括正向偏置基极电流I_B1、反向偏置基极电流I_B2和电流上升率等。增加I_B1和I_B2，或减少I_B1和I_B2，都是有利也有弊，图1-7示出改变I_B1和I_B2大小时的利弊关系。

可见，BJT的特性随基极驱动条件而变化。为了减少开关损耗，综合图1-7的优缺点，可以采用图1-8所示的基极驱动电流波形。要控制BJT开通时，注入足够大的I_B1，以减小它的开通时间t_on，从而降低导通损耗，当管子正常导通后，可以适当减小I_B1，只要有足够的基极电流I_BC使它不至于退出饱和而进入放大区，此时管子最好是处于准饱和区，准饱和区的特点是U_CE≈U_BE。从准饱和区开始关断十分有利，它可以减小关断时间，从而也减少了开关损耗。在准饱和条件下对BJT进行关断，可以对反向基极电流I_B2的变化率不加限制，一般情况下，利用基极回路的连接线电感就足够了。BJT关断时，若使I_B2值增加，会减小关断时间，但同时也使RBSOA变窄，所以要根据BJT的RBSOA特性，适当选择I_B2的大小。

图1-7 I_B1和I_B2增加时的利弊关系

图1-8 基极驱动电流波形

BJT的基极驱动电流可以根据厂商提供的BJT特性要求自行设计，图1-9a和图1-9b分别给出使用光耦合器的驱动电路和使用脉冲变压器的驱动电路。两种电路除能产生I_B1和I_B2的波形之外，还有信号隔离和放大功能。

图1-9 基极驱动电路

a）采用光耦合器 b）采用脉冲变压器

由于驱动电路对BJT的使用至关重要，因此市场上有专门的集成模块用于BJT的驱动，常见的驱动模块型号有EXB356、EXB357、EXB359。EXB357驱动器的电气性能见表1-2。

表1-2 EXB357驱动器的电气性能

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EXB35N系列驱动模块有固定的用法，下面仅以EXB357为例介绍使用方法。EXB357的外形见图1-10，它的引脚为单列直插结构。图1-11为应用电路。

图1-11中EXB357驱动模块的使用条件如下：

（1）壳体温度T_C=-10～58℃。

（2）驱动晶体管的结温T_j=-10～130℃。

图1-10 EXB驱动模块外形

（3）驱动电路和被驱动BJT模块之间的连线必须短于30cm。

（4）关断电流必须小于405A。

（5）U_CC=U_EE=8.5（1±15%）V。

（6）V_i由两个2SB757晶体管并联，R=0.09Ω。

图1-11 EXB357驱动模块应用电路