¿Cuándo desea un ESBT (transistor bipolar de conmutación de emisor)?

Tradicionalmente, los MOSFET pueden cambiar rápidamente, pero están disponibles para voltajes de hasta ca. 800 V o 1000 V solamente. Los Power BJT pueden tomar > 1000 V pero no son tan rápidos.

El ESBT está disponible como parte de un solo paquete de ST, pero también puede hacerse utilizando dos transistores discretos. Aprovecha la configuración de Cascode, que combina la capacidad del dispositivo de bajo voltaje para ser muy rápida y la capacidad del dispositivo de alto voltaje para bloquear un alto voltaje. La base del BJT se mantiene a un voltaje de CC moderado, lo que hace que su emisor esté solo un poco menos de 1 V por debajo. Este bajo voltaje del emisor es el voltaje máximo que el MOSFET tiene que bloquear.

El concepto se ilustra mejor cuando se piensa en el proceso de apagado: el MOSFET tiene que tomar solo un poco menos que la pequeña tensión de base del BJT cuando está apagado y, por lo tanto, corta la corriente a través del colector del BJT y Su propio drenaje muy rápido. Una vez que el MOSFET corta la corriente, el colector del BJT puede tomar su tiempo para elevarse a cualquier voltaje alto que necesite bloquear (y en realidad no toma más tiempo porque la corriente es cero ya ), y el efecto de ralentización de su capacidad de Miller (colector a base) no se muestra.

Las aplicaciones típicas son los convertidores de retorno que funcionan con un bus rectificado de 400 V (ac), que se relaciona con un diseño para 600 ... 800 V (dc) y requiere un voltaje de bloqueo de transistor de 800 V + n * Vout, con siendo n la relación de bobinado pri: seg del transformador y Vout es la tensión de salida de CC del convertidor. Siempre que un solo MOSFET de alto voltaje sea suficiente para realizar el trabajo en una aplicación de conmutación, es muy probable que este sea el modo más económico de irse. Sin embargo, es elegante el concepto de usar las ventajas típicas de dos dispositivos diferentes en una configuración de cascode. . Los ESBT o circuitos MOSFET y BJT similares son una topología de nicho, desde mi experiencia.

NOTA (edición, agosto de 2012): Parece que todos los dispositivos ESBT de ST ahora están marcados como NRND (no se recomienda para un nuevo diseño). Fuente. Realmente no ha pasado mucho tiempo desde que se presentaron / comercializaron en PCIM Europe 2008 .

Muy interesante. No sabía acerca de estos dispositivos antes. De un vistazo rápido, parece que son una ejecución bipolar en una configuración base común con el FET en serie con el emisor haciendo la conmutación actual. El punto parece ser que se obtiene la operación de alto voltaje del BJT con la velocidad del FET. Dado que los BJT de alto voltaje tienden a tener baja ganancia, significa que la fuente de la base debe suministrar una corriente significativa y debe ser bastante sólida para mantener la base en el voltaje correcto para minimizar la caída de voltaje, pero aún así mantener el BJT funcionando como un transistor. / p>

Es interesante observar que para muchas aplicaciones, el transistor emisor podría ser también un BJT de bajo voltaje de conmutación más rápido. De hecho, lo hice una vez para hacer un transmisor AM de línea portadora a 1MHz. Esto fue en la universidad, y no tenía transistores con la combinación correcta de voltaje, velocidad y ganancia.