使用GTD201/GTD101的IGBT声频功放 (使用粗盐热敷十大危害)

IGBT是最近十几年来使用很广的大功率半导体器件。IGBT的主要运用一般是在电力电子领域，它接通电阻小于VMOS管而工作频率高于双极型大功率晶体管的基本优点使之成为VMOS和双极大功率晶体管的强烈竟争对手。新型IGBT的工作频率超过kHz而单管输出功率已愈kW。把IGBT运用到Hi-Fi的音频功放，似乎不太可能。但是日本东芝公司曾推出一对专门用于音频功放的IGBT管，即本文介绍的GTD(NPN型)和GTD(PNP型)，并运用它成功制作出Hi—Fi级的音频功放。

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这一对音频功放专用的IGBT管在电路设计上克服了常规IGBT管的一个缺点。如图1所示，IGBT管在设计制作时，一个NPN型的寄生晶体管在其内部形成。如果IGBT管内部为一PNP三极管的集电极电流输出超过给定值，这个寄生NPN晶体管将引起IGBT管关闭。再则若流经IGBT管P基区电流足够大，内部NPN晶体管可以正偏，如同PNP器件一样，成为永久导通的晶闸管。本设计解决办法是在IGBT管的输入端连接一只NPN晶体管，如图2所示，此举起了个关闭保护功能作用。如IGBT管的输出电流超过设计值，输入晶体管就会导通。一般设计最大电流值为峰值A，而GTD为A。东芝公司设计的IGBT音频功率放大器电路示于图3。这个电路给出音频输出功率可达-W，而总谐波失真小于0．％。

需要指出，除前面提到的关闭现象外，IGBT管是比双极大功率晶体管更耐用且与VMOS管相比，其门极／源极击穿不敏感的器件。IGBT高的峰值电流有助于在音响领域驱动低阻抗的扬声器。众所周知，双极型大功率管常需防二次击穿的保护电路，而VMOS管在电流还很小时即可能引起波形钳位。图3放大器输出功率尽管达-W，但IGBT功放的输出波形却不错，图4是放大器输出的kHz方波信号，其负载为容性的2uF。