上期我們講解了開關電源中的DC-AC類，也就是逆變器的原理。

這期我們聊聊開關管的一些特性，特別是在運用開關管需要注意的問題。

理想的開關管就直接認為就是一個開關，只要對應的門極電壓夠了就能保證開關管。開關的目的就是對電路各個回路的投切，實現不同的功能，不要把它看得很復雜，你只要知道它是一個電壓控制的開關，只要電壓夠了就會動作。

每個開關管都有最大工作電壓和最大工作電流，這個最大的工作電壓和電流指的是強功率端的參數，不是門極的參數。這兩個參數對開關管的選型都很重要，為了保證產品的安全性，在設計中的最大電壓和最大工作電流都要在這個開關管的最大參數內，同時設計的參數在規定的范圍內也不保證不會出現問題，這個不用驚訝，這幾就涉及到開關管的發熱和散熱的問題了，你想把開關管的參數用的太極限，那么保證設計不出問題就要求你的散熱設備足夠的優秀，否則等待你的只有開關管的熱爆炸，在一般的設計中，我們可以根據開關管的規格書中有一個安全區的參數進行粗略的選取開關管，安全區是保證在正常散熱下的極限參數限定;除此之外，開關管的兩個參數中，電壓又是最重要的，因為開關管的電壓在最大值附近的容限沒有電流的容限大，你沒聽錯，就是開關管的在最大的值的附近還有容限，比如說一個120V/2000A的開關管，那么它在最大的電壓120V的基礎上還能多加10V左右，假如你加的電壓超過了130V，并且此時流過開關管的最大電流才幾安培，這個時候開關管的失效叫電壓擊穿失效，一般不會爆炸，除非散熱很爛;但是如果此時的電流很大，那么開關管就會直接爆炸，這個失效叫熱失效。

一般的情況下，開關管的電流耐受能力是驚人的，就拿上面的例子來說，120V的開關管工作在50V左右，此時流過開關管的電流可以超過2000A很多倍，比如說5000A，但是前提是你的散熱設備足夠優秀，如果散熱不行并且長時間運行，最終也會爆炸，屬于熱失效范疇;工作在5000A也有種情況，就是你掛接在開關管回路是感性負載，此時假設你散熱也夠優秀，那么你感覺你正常工作在5000A的大電流下了?其實不然，怪就怪在感性負載上面，因為電感天生就有電流不會突變的能力，當開關管開通時，電感上的電流在慢慢上升，當你關閉開關管時，整個電流回路被切斷了，電感由于電流不能突變，這是電感的原則底線，此時它會瘋狂的在電感的兩端進行升壓(可以根據UL=L*di/dt計算)，升壓到能讓關斷的開關管泄放完電流(可以說強制擊穿關斷的開關管泄放電流)，關斷的開關管也不是完全隔離開，可以等效為一個很大的電阻，是兆級別的電阻，只要足夠大的電壓還是能保障電感的電流泄放;此時就會出現一個問題，就是電感兩端的電壓(我們叫做開關管的關斷電壓尖峰)會超過開關管的最大耐壓嗎?運氣好的話，升壓的最大電壓會小于開關管的最大耐受電壓，開關管不會損壞;但是臉黑的情況下，電感兩端的電壓會變得很大，最后開關管輕則電壓擊穿損壞，重則直接原地爆炸!說到這里，很多人對這個電感的電壓沒有概念，因此我今天的實驗就帶你了解它的真面幕。

實驗的條件都是90V直流源、15V的門極控制的PWM、同一個NMOS，變量就是開關管回路的電感量的大小，

1.2uH電感回路

1.2uH電感下開關管的關斷尖峰為幾乎沒有

60uH電感回路

60uH電感下開關管的關斷尖峰跑到100V(開關管有風險)

100uH電感回路

100uH電感下開關管的關斷尖峰跑到108V附近(開關管可能會損壞)

800uH電感回路

800uH電感下開關管的關斷尖峰跑到330V附近(開關管早已損壞)

因此從實驗的結果看出，只要大的感性負載在開關管構成的回路里面，此時就要注意開關管的端電壓會因為電感負載造成開關管的損壞，對于大電感、大電流的開關管的切換場合，就要注重開關管的安全問題，要想辦法把開關管的關斷的最大電壓給處理到開關管的最大耐受電壓的范圍內，至于開關管的這種電壓保護措施，我們將在下節進行講解。