补充题：SOA 的构成答：功率晶体管的SOA 由四部分组成。

1) 集电极最大允许电流I eM2) 基极开路，集电极—发射极之间的最高允许电压U (BR)ceo 3) 晶体管集电极最大允许功率损耗P CM 4) 二次击穿电流水平I S/B 功率场效应管的SOA 由三部分组成 1) 漏—源击穿电压U (BR)DS 2) 等功耗线P DM 3) 最大允许漏极电流I DM8-5图8-5中晶体管的β可在8~40间选择。

R C =11Ω，电源电压E C =200V ，基极输入电压U B =10V 。

如果U CES =和U BES =。

求：（a ）过驱动系数ODF=5时R B 的值；（b ）强制β值；（c ）晶体管功率损耗P C 。

c截止区饱和区(a)(b)(c)解：30)1(=β取Ω=⎪⎭⎫ ⎝⎛===-=-=====-=-==8.2603.05.855.110603.03009.1809.18110.12000.1b b bS b b bbes bb CSbs CCES C CSCES R R i i ODF R R U U i A i i A R U E ，i U β时W I U P I I cs ces C b CS f 09.1809.180.1)3(68.25.809.18)2(=⨯===⎪⎭⎫⎝⎛==β强制电流增益 8-9电路总电流为20A ，用两个MOSFET 管并联分担，一个管子的U DS1=，另一个是U DS2=3V 。

如用串联源极电阻（a ）R S1=Ω，R S2=Ω及（b ）R S1=R S2=Ω来均流，求每个晶体管电流和两管漏极电流之差。

解：E ，US DS=接地设A R U E R U E S DS S DS 202211=-+- （1）时Ω=Ω=2.0,3.021S S R R 202.033.05.2=-+-E E V E 2.5=A I A I D D 11,921==A I I D D 212-=-漏极电流差，12D D I I >（2）5.021==S S R R 205.035.05.2=-+-E E 75.7=EA I A I D D 5.9,5.1021==A I I D D 112=-漏极电流差，21D D I I >补充题：①IGBT 的SOA 构成答：IGBT 的正偏安全工作区与场效应晶体管相似，由I CM 、U (BR)ceo 和等功耗线决定的。

由于IGBT 含有GTR 的特性，在某些情况下也会出现二次击穿的问题。

②何为掣住效应，有何措施避免答：当集电极电流在到一定程度，R b 上的压降使NPN 晶体管导通，从而进入正反馈状态而失去控制作用，成为晶闸管状态，这就是所谓掣住效应或栓锁效应。

针对掣住效应的原因，有两种措施：①在关断时，IGBT 由导通转为截止，受到重加集电极电压上升率的限制。

过大的电压上升率会引起掣住效应。

措施：仔细设计缓冲电路，降低集电极电压上升率tu d d 。

②在导通期间，负载发生短路，IGBT 的集电极电流急剧增大，如不加限制，就可能进入掣住状态。

措施：设计保护检测电路，检测集电极电压，若其升高，则减小U GE ，抬高U CE ，从而降低I C 。

③拖尾现象如何产生答：IGBT 有两种载流子参与导电，少数载流子需要复合时间IGBT 的开关速度就变慢了。

同时，在关断时不能用加反向电压强迫少数载流子加快复合来缩短开关时间，少数载流子消失由少子寿命决定，这就出现IGBT 特有的关断时电流拖尾现象。

9-1降压式变换器电路如图，输入电压为27V ±10%，输出电压为15V ，最大输出功率为120W ，最小输出功率为10W 。

若工作频率为30kHz ，求（1）占空度变化范围；（2）保证整个工作范围电感电流连续时电感值；（3）当输出纹波电压ΔU 0=100mV 时滤波电容值；（4）电感临界连续电流为4A 时电感量，及最小输出时的占空度；（5）如线圈电阻为Ω，在最低输入电压，最大功率输出时最大占空度和效率。

解：（1）iU U D 0=%7.61~%5.50:%5.501.12715%7.61%902715max 0min min 0max 的范围D U U D U U D i i =⨯===⨯==（2）00I U P =，00U P I =A U P I A U P I 67.03215108151200min min 00max max 0=======A I I G 32min 0==)1(2D D LTU I i G -=0min0min 0min(1)2(1)(1)22i Oo U TD D L I U D D U D D fI fI -=--==()min 0min33(1)21510.5050.1851022301030.1856o U D I H mH--=⨯-==⨯⨯⨯⨯=（3）Ci U Lf D D U C ∆-=28)1(Ci i iU Lf U U U U U ∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=20081，%11027max ⨯=i i U U 取FmFμ6.550556.0101001030101856.08%11027151153623==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯-=-- （4）A I G 4= )1(2D D LTU I i G -=G i I D TD U L 2)1(-=，maxmin i U U D D =取mH031.030421.12715115=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=时A I W P 32,1000==，3.249.027min =⨯=i U()2max 0min 0411D I I U U G i +=()0max 0024U U I U I D i G -=()()0823.0153.2423.2410031.0103015328433000=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=-U U L TU U I i i287.0=D（5）Ω=2.0R ，V U i 3.249.027=⨯=，W P 1200=，A I 8151200==68.03.2482.01500=⨯+=+=i U RI U D%4.9082.0120120200=⨯+=+=损P P P y9-2升压式变换器另外两种接法如图9-2(a)，晶体管工作在工关状态，电感电流连续，占空度为D ，求10U U 。

i t解：Q 导通时，ON L T iL t i L Ui 1111d d ∆==11L UiT i ON=∆Q 关断时，OFFL T iL t i LU Ui ∆==-d d 0OFF T LU Ui i 02-=∆i1max ×N1=i2max ×(N1+N2)I1min ×N1=i2×(N1+N2)12112N N N i i +=∆∆又 ()221211N N N L L +=可得：DDN N D N D D N N D D N N N U U i -•+-=-+=+-+=112111)1(21111210解法2： （磁通平衡，伏秒面积相等） Qon 时， 0111onT i on i U U dt DT N N ∆Φ==⎰Qoff 时，012121()(1)Toffo i off o i U U U U dt D T N N N N -∆Φ=-=-++⎰on off ∆Φ=∆ΦQ112(1)i o iU U U DT D T N N N -=-+ 12112()(1)11o i i o i U U N N DU N D U N N D U N N D-+=-+∴=-升压式变换器另外两种接法如图9-2(b)，晶体管工作在工关状态，电感电流连续，占空度为D ，求10U U 。

解：Q 导通时，ON L T iL t i L Ui 1111d d ∆==11L UiT i ON=∆Q 关断时，OFFL T iL t i LU Ui ∆==-d d 0OFF T LU Ui i 02-=∆i1max ×(N1+N2)=i2max ×N1i1×(N1+N2)=i2×N1且221(12)21L L L L L += 即得：11121o i U N DU N N D=•++-9-3升压式变换器等效电路如图9-13，输入电压27V ±10%，输出电压45V ，输出功率750W ，假定效率95%，若电感和晶体管导附加等效电阻Ω，（1）求最大占空度；（2）如要求输出60V ，是否可能为什么解：V U i 7.297.227max =+=V U i 3.249.027min =⨯=A U P Ii i 5.323.24%95750min 0=⨯==ηmin max i U D 对应，DRI Ui U i--=10的情况：455.3205.03.2410max ⨯-=-=-U RI Ui D i496.0max =D时V U 600=，605.3205.03.24601⨯-=-=-i RI Ui D1%2.62622.0<==D∴可能输出60V9-5单端反激变换器采用如图9-5所示电路，两个晶体管同时开关。

问该电路与图9-15有何异同，比较两个电路的特点。

如果题图9-5所示电路为正激式，如果输出电容改为图9-22(a)的滤波电路，请与图9-22电路比较各有什么异同。

答：与图9-15相比 相同点：均能输出稳定电压U 0，均可作开压变换器。

不同点：图9-15通过增加Ii ，使Pi 增大，补偿输入功率稳定U 0，而9-5则通过大电感变压器稳定U 0。

与图9-22(a)相比相同点：Q 1Q 2开通时工作情况与图9-22(a)Q 通时工作情况相同。

不同点：9-22(a)通过复位线圈N 3使磁通复位，而9-5通过D 将能量返回电源使磁通复位。

9-7 推挽电路（9-23(a)）输出接桥式整流成为一个直流-直流变换器，如要求输出电压24V ，负载电阻为R=Ω，晶体管和二极管通态压降分别为和1V ，匝比n=N 1/N 2=。

求：（1）平均输入电流Ii （2）效率；（3）晶体管平均电流； （4）晶体管峰值电流； （5）晶体管有效值电流；（6）晶体管承受的峰值电压，忽略变压器损耗。

图9-23 推挽功率电路解：（1）输出电流：A I 604.0240==A nI Ii 304.0245.00=⨯==（2）V U U U D o 261*22422=+=+=V V U N N U 52265.012121=⋅==V V V U U U Q i 2.532.1521=+=+=输出功率：W R U P O O 14404.02422=== 输入功率：W I U P i i i 159630*2.53===%23.9015961440%100==⨯=i o P P η（3）A Ii I Q 15302121=⨯==（4）A I QP 30=（5）A Ii I Q 2.21302121=⨯==有效值 （6）V U U U Ui U U U Uce Q i Q i i 2.1052.12.53*22)(1=-=-=-+=+=补充题：理想BOOST 变换器如图，输入电压ui=120V ±20%，输出电压为270V ，输出功率为30W~300W ，工作频率为150kHz ，电感电流连续。