探索MJE18004與MJF18004：開關電源應用的理想選擇

在電子工程師的日常工作中，開關電源的設計至關重要。而合適的功率晶體管對于開關電源的性能起著關鍵作用。今天，我們就來深入了解一下安森美（onsemi）的MJE18004和MJF18004這兩款開關模式NPN雙極功率晶體管。

文件下載：MJE18004-D.PDF

產(chǎn)品概述

MJE18004和MJF18004專為開關電源應用而設計，適用于220V線路操作的開關模式電源和電子鎮(zhèn)流器。它們采用了特定應用的先進芯片設計，能夠滿足這些應用的嚴格要求。

產(chǎn)品特性

高效節(jié)能

這兩款晶體管具有低基極驅動要求，從而提高了效率。其高且平坦的直流電流增益（hFE），使得在不同工作條件下都能保持穩(wěn)定的性能。而且，在基極電路中無需線圈進行關斷操作，避免了電流拖尾現(xiàn)象，進一步提升了效率。

快速開關

具備快速開關特性，能夠快速響應開關信號，減少開關損耗，提高電源的整體效率。

全面特性表征

在125°C的溫度條件下進行了全面的特性表征，確保在高溫環(huán)境下也能穩(wěn)定工作。

嚴格的參數(shù)分布

安森美采用六西格瑪哲學，提供緊密且可重復的參數(shù)分布，保證了產(chǎn)品的一致性和可靠性。

環(huán)保設計

這兩款器件為無鉛產(chǎn)品，符合RoHS標準，體現(xiàn)了環(huán)保理念。

封裝與訂購信息

封裝選擇

提供兩種封裝選擇：標準TO - 220和隔離式TO - 220。其中，MJF18004的TO - 220 Fullpack（Case 221D）是UL認可的，額定RMS隔離電壓可達3500V（文件編號E69369）。

訂購信息

MJE18004G采用TO - 220AB（無鉛）封裝，每軌50個單位；MJF18004G采用TO - 220（Fullpack）（無鉛）封裝，同樣每軌50個單位。詳細的訂購和運輸信息可在數(shù)據(jù)手冊第8頁的封裝尺寸部分查看。

電氣特性

最大額定值

電氣特性（$T_{C}=25^{circ}C$，除非另有說明）

關斷特性

• 集電極 - 發(fā)射極維持電壓（$I{C}=100 mA$，$L = 25 mH$）：$V{CEO(sus)} = 450 Vdc$
• 集電極截止電流（$V{CE} =$額定$V{CEO}$，$I{B} = 0$）：$I{CEO}$在不同條件下有不同值
• 集電極截止電流（$V{CE} =$額定$V{CES}$，$V_{EB} = 0$）：在不同溫度下有不同值
• 發(fā)射極截止電流（$V{EB} = 9.0 Vdc$，$I{C} = 0$）：$I_{EBO}$

導通特性

• 基極 - 發(fā)射極飽和電壓（$I{C}=1.0 Adc$，$I{B}=0.1 Adc$；$I{C}=2.0 Adc$，$I{B}=0.4 Adc$）：$V_{BE(sat)}$在不同條件下有不同值
• 集電極 - 發(fā)射極飽和電壓（$I{C}=1.0 Adc$，$I{B}=0.1 Adc$；$I{C}=2.0 Adc$，$I{B}=0.4 Adc$等不同條件）：$V_{CE(sat)}$在不同條件下有不同值
• 直流電流增益（$I{C}=1.0 Adc$，$V{CE}=2.5 Vdc$等不同條件）：$h_{FE}$在不同條件下有不同值

動態(tài)特性

• 電流增益帶寬（$I{C}=0.5 Adc$，$V{CE}=10 Vdc$，$f = 1.0 MHz$）：$f_{T} = 13 MHz$
• 輸出電容（$V{CB}=10 Vdc$，$I{E}=0$，$f = 1.0 MHz$）：$C_{ob}$在50 - 65 pF之間
• 輸入電容（$V{EB}=8.0 V$）：$C{ib}$在800 - 1000 pF之間
• 動態(tài)飽和電壓：在不同條件下有不同值

開關特性

• 電阻負載：不同電流和電壓條件下的導通時間（$t{on}$）和關斷時間（$t{off}$）等參數(shù)
• 電感負載：不同電流和電壓條件下的下降時間（$t{f}$）、存儲時間（$t{si}$）和交叉時間（$t_{o}$）等參數(shù)

典型特性曲線

數(shù)據(jù)手冊中提供了一系列典型特性曲線，包括直流電流增益、集電極飽和區(qū)域、電容特性、開關特性等曲線。這些曲線有助于工程師更好地了解器件在不同工作條件下的性能，從而進行合理的設計。

安全工作區(qū)信息

晶體管的功率處理能力受到平均結溫和二次擊穿的限制。安全工作區(qū)曲線表明了晶體管的$I{C}-V{CE}$限制，必須遵守這些限制以確?？煽窟\行。對于電感負載，在關斷時需要同時承受高電壓和電流，并且基極 - 發(fā)射極結反向偏置，此時有反向偏置安全工作區(qū)的規(guī)定。

熱特性

安裝信息

實驗室測試表明，使用螺絲和壓縮墊圈安裝技術時，6 - 8 in. lbs的螺絲扭矩足以提供最大的功率耗散能力。壓縮墊圈有助于在長時間和大溫度變化時保持封裝上的恒定壓力。但要注意，使用六角頭4 - 40螺絲且無墊圈時，施加超過20 in. lbs的扭矩會導致塑料在安裝孔周圍開裂，從而失去隔離能力。為確保完全隔離器件的封裝完整性，安森美不建議在任何安裝條件下超過10 in. lbs的安裝扭矩。更多關于安裝功率半導體的信息可參考應用筆記AN1040。

總結

MJE18004和MJF18004這兩款晶體管憑借其高效、快速開關、全面的特性表征和環(huán)保設計等優(yōu)點，成為開關電源應用的理想選擇。電子工程師在設計開關電源時，可以根據(jù)具體的應用需求，結合這些晶體管的特性和參數(shù)，進行合理的電路設計和器件選型。大家在實際應用中有沒有遇到過類似晶體管的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。