原创 高反压晶体管的发展历程

高反压晶体管的发展历程

在节能灯、电子变压器和电源、适配器行业，高反压晶体管1300系列被广泛采用。从2009起，国产的此类晶体管，开始大量出现在这一类的产品中。目前，从晶体管的芯片、封测、市场占有率这几个方面来看，国产高反压晶体管，已是“三分天下占其二了”。在此行业中，比较有影响的品牌是吉林华微、华润华晶、深圳深爱、长电新顺（以芯片为主）等，另有许多专业的封装测试中、小企业，遍布大江南北。可以这样说，国产高反压晶体管1300系列的市场，从芯片到封装，一直到成品管的销售，都已经进入了非常激烈的竞争时期。

现在，几乎每个家庭都在使用开关电源。而开关电源走入平常百姓家，则是近几***。在开关电源中，大量采用本国生产的高反压晶体管（1300系列），也是近几***。分析一下国产晶体管在此方面的发展过程，能给人以一种别样的启迪。

在上世纪的8-90年代，国外就有了一种变换理论全新的照明用节能灯。记得好象是在92年，我就参加了当时的电子工业部在西安召开了全国节能灯推广大会。当时，能做此类高反压晶体管的厂家，了了无几。一些厂家采用了A94、A44系列的晶体管，做节能灯。由于此型号晶体管的特点是高反压、小电流、大放大，更主要的是采用了外延材料，使得做出来的节能灯价格高、性能差、可靠性低。

为了解决这个问题，当时还有用电视机的视放管等一些高反压管来做节能灯。当时的工程师们对节能灯的逆变原理理解不深，所以，不管怎么做，都解决不了节能灯的价格、性能和寿命问题。经过许多工程师的努力，以及大量实验，最终得出了此类晶体管不适合用在这一类电路中的结论。针对节能灯的线路特点，于是就开发出了专门用于小功率节能灯的13001。

13001的特点是：反向击穿电压高、放大小、电流容量大。最主要的是芯片加工时，采用了直接使用单晶片的工艺技术，使得晶体管的生产成本得以大幅度下降，而可靠性又得到极大提高。不久，电流容量更大的13002、13003等不同型号的同类晶体管开始面世，最终形成了一个专门用于节能灯的系列——1300系列。现在此系列产品已从13001开始，直到13009，有了全系列产品。而且还有在集电极带阻尼二极管的同类晶体管供各类整机生产公司选用。

受生产工艺、生产条件影响，不是每个芯片生产厂都能制造此类芯片（到目前为至，也不是所有芯片生产线都能生产这类产品）的，而节能灯生产厂家却象雨后春笋般地大量涌现。这就使得一些本来已退出中国市场的一些国外大公司，携带成熟的产品，开始再次进入我国市场。国外著名公司的推广手段是带着整套设计图纸、PCB板，来推广自己的1300系列的大功率高反压晶体管。此时，国产晶体管要打入这类公司，就只能是“替换”。这一替换不要紧，立马出现了许多问题。归纳一下主要有：低压启动不了，点亮后灯功率低，最严重的是老化时炸晶体管，有时甚至出现一通电晶体管就炸。

针对这些问题，封装公司和芯片生产公司的应用工程师，进行了大量的实验。结果发现了许多以前没有注意的问题，例如影响振荡频率的参数，就牵涉到TS、Vbe等多个物理量。经过几年的努力，终于使由国产芯片组装的1300系列晶体管，被国内主流节能灯行业接受，打破了我国著名品牌节能灯所用晶体管由国外品牌一通天下的格局。现在，一些普通中、小型封装公司生产的晶体管产品，都可能会出现在著名品牌节能灯的采购单上。

由于1300系列晶体管是针对一些振荡频率在100Khz以下，可以采用市电直接整流变换而设计的一种特殊晶体管，所以理所当然地被开关电源的主逆变管所选用。当此类晶体管用于开关电源时，又出现了一些与节能灯上相似的异常。通过实验发现，一些本来做节能灯时要注意的电参数，在电源上不适用。大量实验证明，对节能灯影响较大的ts，在用于开关电源时，影响不十分明显，而此时的tf、td则对整机的可靠性起了很关键的作用。同时还发现，因芯片厂的工艺不同，有些不能进行测试的参数（例P-N结的结深、结电容等）会有很大不同。而这些电参数在电源工作时，又影响甚大。于是得到一个结论：不同芯片厂家生产的1300系列的晶体管，不能在同一台电源上直接互换。这已是许多工程师的共识。

曲指算来，国产晶体管从替代开始，到被广大用户接受，差不多化了近5年的时间。现在，许多电源和大功率节能灯，都采用MOSFET作为主逆变管。国内能做MOSFET的公司不少，但在市场上能称得上是主流的几乎没有。也就是说，MOSFET仍由国外名牌占据着大功率电源、大功率节能灯和一些LED电源的大片江山。现在，许多工程师们正在对此问题进行深入探讨。这和几年前1300系列的应用情况极为相似。我想大概在2~3年后，国产的MOSFET，一定会被国产电源、电子节能灯和LED电源大量采用。