低VCEsat雙極結(jié)晶體管和MOSFET的比較
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Q1功耗=I2×R，I=1A,RDS(ON)=60mΩ, Q1功耗=60mW
D1功耗=I×VF,I=1A,VF =360mV,D1功耗=360mW
Q1和D1上的總功耗=420mW
MOSFET和肖特基二極管的大批量成本一般為0.175美元。
充電電路可以采用低 VCEsat BJT進行配置，以替代 MOSFET和肖特基二極管。由于低VCEsat BJT設計本身即具有此功能，因此無須肖特基二極管。PMU上的控制引腳可提供的最大電流為20mA。PMU可以啟動電池電壓為 3.0V的快速充電。Q2處于飽和狀態(tài)時，集電極和發(fā)射極電壓約為3.0V，因此基極電壓為2.3V。在充電電流為1A的情況下，將安森美半導體 NSS35200CF8T1G低VCEsat BJT(最小增益為100)驅(qū)動至飽和區(qū)所需的基極電流應為10mA。為基極電阻選擇200Ω 的標準電阻值后，可以確保低VCEsat BJT處于飽和區(qū)，且不超過驅(qū)動引腳的限制。
調(diào)整管Q2和偏置電阻R1上的典型功耗可按以下方式計算：
Q2功耗 = I×V, I =1A，VCEsat =135mV，Q2 功耗=135mW
R1功耗=I2×R,I=1A，R=200Ω，R1功耗=24mW
Q2和R1上的總功耗 = 159mW
低VCEsat BJT和電阻的大批量成本一般為0.10美元。
從上面的計算可以看出，用低VCEsat BJT和偏置電阻更換MOSFET調(diào)整管和肖特基二極管可以為每個器件節(jié)約 0.075美元，同時也可使功耗降低261mW，使便攜式產(chǎn)品的熱設計變得更為簡單。
更復雜的電路
采用MOSFET調(diào)整管特別設計的集成電路可能無法提供將低VCEsat BJT直接驅(qū)動至飽和區(qū)的所需電流。在這些電路中，附加數(shù)字晶體管或小型通用MOSFET(Q4)可以按照圖3所示進行使用。
圖3 附加數(shù)字晶體管或小型通用MOSFET構(gòu)成的充電電路成本及功耗
結(jié)果與充電實例相比不十分明顯。節(jié)約的成本仍為每個器件0.055美元，功耗相同。
使用低VCEsat BJT帶來更多優(yōu)點
BJT不易受ESD損害，因此可以不提供額外ESD保護, 這可以節(jié)約成本。由于BJT的導通電壓較低(典型值： 0.7V)，因此可以不采用MOSFET通常所需的振蕩器與電荷泵電路。BJT在轉(zhuǎn)換中等電流時更加高效。
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