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在当今电子技术飞速发展的时代，电源管理芯片作为各类电子设备的核心部件，其性能与可靠性直接关系到整个系统的稳定运行。芯茂微作为开关电源芯片的专业供应商，凭借其深厚的技术积累和创新能力，在BJT（双极型晶体管）驱动方案领域取得了显著成就，为电源管理芯片的可靠性提升提供了有力保障。
BJT作为一种传统的半导体器件，因其独特的电学特性，在电源管理领域有着广泛的应用。与MOSFET等其他类型的半导体器件相比，BJT具有更高的电流驱动能力、更低的导通电压降以及更优的开关性能。然而，BJT也面临着一些挑战，例如在高频开关应用中，其开关损耗较大，容易导致器件发热，进而影响系统的稳定性和可靠性。此外，BJT的驱动电路设计相对复杂，需要精确控制基极电流，以实现快速且稳定的开关动作。
BJT的耐压可以细分为以下指标，并且存在如下关系:Bvcez<BVceo<BVcer< BVces <BVcex<Bvcbo
LP3716XX系列采用我司自有专利，在内部B、E脚位之间始终有电阻连接，使BJT的耐压特性BVcer越接近BVces=700V。改善功率 BJT耐压特性的专利如下图1所示
1.LP3716XX系列是基于DCM模式的PSR控制器,由于采用我司自有专利技术,可以始终保证功率BJT在开通瞬间，耐压也可以维持比较高的Bvcer。
2.与此同时,为了快速开通功率BJT,LP3716XXX系列采用了自有专利的过驱动设计(专利号:CN108462378B,CN112152429A);在开通功率BJT的起始阶段,会用一个比较大的过驱动电流lbpk来快速打开功率管。
1.功率BJT开通后,功率管的导通损耗除了和系统设计的原边峰值电流有关外,与自身的导通时刻VCE也强相关。
2.为了提高驱动效率,如图2所示,LP3716XX系列还采用了专利的斜波驱动:可以保证VCE的导通电压基本维持在0.2V以内,减小导通损耗。
3.功率BJT的hFE是正温特性,当IC=0.7A左右的时候,高温时会增加25%左右(如图3所示),因此,温度越高,同等驱动电流(芯片驱动电流接近零温)情况下的VCE会越低,导通损耗越小。
1.BJT关断损耗集中在交越部分tc,并且估算出BJT的关断损耗计算如下:
2.为了得到较低的关断损耗,减少温升,增加可靠性,从驱动角度的优化,就需要尽可能的减小交越时间tc。
3.如图2所示,LP3716XX系列采用了两项技术来减小此时间:1)斜波驱动电流的峰值1B与原边峰值电流IC成正比关系;2)采用预关断技术,提前将驱动电流减小为IBHOLD,保证可以快速关断;我司BJT在正偏/反偏下的安全工作区，可确保BJT不会损坏。
1.图4为某款13003和13005工作在饱和区的SOA图。
2.结合上述的LP3716XX系列的功率管工作过程可以看到,在系统设计的整个开关周期内,功率BJT都是在SOA的范围并有足够的margin，比如:
1)原边峰值电流1C<1A;
2)原边开通时间TONP<20us;
3)开通后的VCE<0.2V;
1.图5为某款13003和13005反偏状态下的SOA图。
2.基于LP3716XX系列的系统工作特点,在关闭功率BJT的瞬间,Base电压会VBASE很下拉到0V,而此时的Emitter电压,由于原边峰值电流缓慢下降,所以VCE>0V。对于此时的功率BJT,会有一个反偏电压的存在,并且会有一个大约-1V逐渐变为0V的过程。
3.基于上面的系统工作周期的说明,可以看到LP3716XX系列在此状态下,也都在安全区内并有足够的margin，比如:
1)原边峰值电流1C<1Afor13005;
2)原边吸收电路存在;
为了确保BJT驱动方案的可靠性，芯茂微电子建立了一套严格的测试流程。在产品开发阶段，对BJT驱动芯片进行了全方位的性能测试，包括静态特性测试、动态特性测试、开关速度测试、耐压测试等。通过这些测试，确保了BJT驱动芯片在各种工作条件下都能稳定运行，满足设计要求。此外，芯茂微电子还对BJT驱动方案进行了长期的可靠性测试，包括高温老化测试、低温测试、湿度测试、机械振动测试等。这些测试模拟了实际应用中可能出现的各种极端环境条件，验证了BJT驱动方案在长期运行过程中的稳定性和可靠性。
芯茂微电子的BJT驱动方案已经在多个实际应用中得到了广泛验证。例如，在某款高功率密度的开关电源产品中，采用芯茂微电子的BJT驱动方案后，电源的转换效率提高了5%，同时系统的温升降低了10℃。在另一款用于工业控制的电源模块中，芯茂微电子的BJT驱动方案成功解决了传统方案中存在的电磁干扰问题，使电源模块能够在强电磁干扰的工业环境中稳定运行。这些实际应用案例充分证明了芯茂微电子BJT驱动方案的可靠性和优越性。
芯茂微电子的BJT驱动方案不仅在技术上取得了创新突破，还为电源管理芯片行业的发展带来了深远的影响。首先，该方案通过优化的开关控制策略、专利的过驱动设计和独特的斜率驱动技术，有效提升了BJT的开关性能和可靠性，为高频开关电源、高功率密度电源等高端电源应用提供了有力的技术支持。其次，芯茂微电子的BJT驱动方案在设计过程中充分考虑了系统的电磁兼容性和热管理问题，为电源管理芯片的集成化、小型化发展提供了新的思路和方法。最后，芯茂微电子通过严格的测试流程和实际应用验证，确保了BJT驱动方案的高质量和高可靠性，为电源管理芯片行业的标准化和规范化发展做出了重要贡献。
随着电子技术的不断发展，电源管理芯片的应用场景将越来越广泛，对芯片的性能和可靠性要求也将越来越高。芯茂微电子将继续致力于BJT驱动方案的研发和创新，不断优化开关控制策略，提升驱动芯片的集成度和智能化水平。同时，芯茂微电子还将加强与国内外高校、科研机构的合作，积极开展前沿技术研究，探索新的半导体材料和器件结构，为电源管理芯片的未来发展提供更多的技术储备。我们有理由相信，在芯茂微电子等众多企业的共同努力下，电源管理芯片行业将迎来更加美好的明天，为全球电子技术的发展做出更大的贡献。
总之，芯茂微电子的BJT驱动方案以其先进的技术、严格的质量控制和卓越的可靠性，在电源管理芯片领域树立了新的标杆。通过不断的技术创新和产品优化，芯茂微电子将为电源管理芯片的未来发展提供更多的可能性，为全球电子设备的稳定运行保驾护航。