Kuinka valita analoginen transistori

Tässä artikkelissa keskustelemme bipolaaristen ja kenttävaikutteisten transistorien analogien valintaan. Mihin transistorin parametreihin sinun tulisi kiinnittää huomiota sopivan vaihtoehdon valitsemiseksi?

Mitä varten tämä on? Tapahtuu, että korjattaessa laitetta, esimerkiksi kytkentävirtalähdettä, käyttäjä pakotetaan menemään lähimpään elektroniikkakomponenttien myymälään, mutta valikoima ei sisällä vain sellaista transistoria, joka epäonnistui laitepiirissä. Sitten sinun on valittava käytettävissä olevien joukosta, eli valita analogia.

Ja sattuu myös niin, että levyn palanut transistori oli yksi niistä, jotka on jo lopetettu, ja sitten on oikein tehdä verkkoon käytettävissä oleva lomake, jossa voit nähdä parametrit ja valita sopivan analogisen nykyisistä. Tavalla tai toisella, sinun on tiedettävä mitkä parametrit valitaan, ja siitä keskustellaan myöhemmin.

Bipolaaritransistorit

Aloitetaan, puhutaanpa bipolaaritransistorit. Tärkeimmät ominaisuudet tässä ovat:

• suurin keräimen emitterijännite

• suurin kollektorivirta

• transistorikotelon enimmäisteho,

• rajataajuus

• virransiirtokerroin.

Ensinnäkin he arvioivat järjestelmän kokonaisuutena. Millä taajuudella laite toimii? Kuinka nopea transistorin pitäisi olla? On parasta, jos laitteen toimintataajuus on 10 tai useita kertoja pienempi kuin transistorin raja-taajuus. Esimerkiksi fg on 30 MHz, ja laitteen, jonka transistori toimii, toimintataajuus on 50 kHz.

Jos transistori saadaan toimimaan taajuudella lähellä rajaa, virransiirtokerroin on yleensä yhtenäinen, ja ohjaukseen tarvitaan paljon energiaa. Siksi olkoon valitun analogin rajataajuus suurempi tai yhtä suuri kuin vaihdettavan transistorin rajataajuus.

Seuraavissa vaiheissa kiinnitetään huomiota voimaan, jonka transistori voi hävittää. Täällä he tarkastelevat kollektorin enimmäisvirtaa ja kollektorin emitterin jännitteen raja-arvoa. Kollektorin enimmäisvirran on oltava suurempi kuin transistorin ohjaamassa piirissä. Valitun transistorin kollektorin emitterin maksimijännitteen on oltava suurempi kuin ohjatun piirin rajajännite.

Jos parametrit valitaan korvattavan komponentin teknisen taulukon perusteella, valitun analogin tulee jänniterajan ja virtarajan suhteen olla yhdenmukainen tai ylittää vaihdettava transistori. Esimerkiksi, jos transistori palaa, jonka suurin keräimen emitterijännite on 80 volttia ja suurin virta on 10 ampeeria, niin tässä tapauksessa vaihtoehtona on analogia, jonka maksimivirta- ja jänniteparametrit ovat 15 ampeeria ja 230 volttia.

Seuraavaksi estimoidaan nykyinen siirtokerroin h21. Tämä parametri ilmaisee kuinka monta kertaa kollektorivirta ylittää kantavirran transistorin ohjausprosessissa. On parempi antaa etusija transistoreille, joiden tämän parametrin arvo on vähintään tai yhtä suuri kuin alkuperäisen komponentin h21, vähintään.

Et voi korvata transistoria h21 = 30, transistoria h21 = 3, ohjauspiiri ei yksinkertaisesti pysty selviytymään tai palamaan, eikä laite pysty toimimaan normaalisti. On parempi, jos analogilla on h21 vähintään 30, esimerkiksi 50. Taso on parempi. mitä virta on, sitä helpompaa on transistoria ohjata, sitä suurempi on ohjaustehokkuus, kantavirta on vähemmän, kollektorivirta on enemmän.

Transistori siirtyy kylläisyyteen ilman tarpeettomia kustannuksia. Jos laitteessa, jossa transistori valitaan, on suurempi virransiirtokerroinvaatimus, käyttäjän tulisi valita analoginen, jolla on lähempänä alkuperäistä h21-arvoa, tai sinun on tehtävä muutoksia kannan ohjauspiiriin.

Lopuksi tarkastellaan avoimen transistorin kyllästysjännitettä, kollektorin emitterijännitettä. Mitä pienempi se on, sitä vähemmän tehoa komponenttikoteloon kuluu lämmön muodossa.Ja on tärkeätä huomata, kuinka paljon transistorin täytyy tosiasiallisesti hajottaa lämpöä piirissä, kotelon hajottaman tehon maksimiarvo on annettu dokumentaatiossa (lomakkeessa).

Kerro kollektoripiirin virta jännitteellä, joka putoaa kollektorin-emitterin liitoskohdassa piirin toiminnan aikana, ja vertaa transistorin kotelon suurimpaan sallittuun lämpötehoon. Jos tosiasiallisesti allokoitu teho on suurempi kuin raja, transistori palaa nopeasti.

Joten bipolaaritransistori 2N3055 voidaan turvallisesti korvata KT819GM: llä ja päinvastoin. Niiden dokumentaatiota vertaamalla voimme päätellä, että nämä ovat melkein täydellisiä analogeja, niin rakenteeltaan (sekä NPN) että tapaustyypiltä ja perusparametreilta, jotka ovat tärkeitä yhtä tehokkaalle toiminnalle samanlaisissa tiloissa.

Kenttävaikutteiset transistorit

Nyt puhutaan kenttävaikutteiset transistorit. Kenttävaikutteisia transistoreita käytetään nykyään laajalti, joissakin laitteissa, esimerkiksi inverttereissä, ne korvasivat melkein kokonaan bipolaaritransistorit. Kenttävaikutteisia transistoreita ohjataan jännitteellä, portin varauksen sähkökentällä, ja siksi ohjaus on halvempaa kuin bipolaarisissa transistoreissa, joissa kantavirtaa ohjataan.

Kenttävaikutteiset transistorit vaihtavat paljon nopeammin kuin bipolaarisiin, niillä on lisääntynyt lämpöstabiilisuus ja niissä ei ole vähemmistön varauskuljettajia. Merkittävien virtojen kytkennän varmistamiseksi kenttäteho transistoreita voidaan kytkeä rinnakkain suurina määrinä ilman tasoitusvastuksia, riittää, kun valitset sopivan ohjaimen.

Joten kenttäefektitransistorien analogien valinnan suhteen tässä algoritmi on sama kuin bipolaaristen analogien valinnassa, ainoana erona on, että virransiirtokerroin ei ole ongelma ja lisäparametri, kuten hilakapasitanssi, ilmestyy. Suurin tyhjennyslähteen jännite, suurin tyhjennysvirta. On parempi valita marginaalilla, jotta se todennäköisesti ei pala.

Kenttäteho transistoreilla ei ole sellaista parametria kuin kyllästysjännite, mutta parametrissa on ”kanavan vastus avoimessa tilassa”. Tämän parametrin perusteella voit määrittää, kuinka paljon tehoa kuluu komponenttikoteloon. Avoimen kanavan vastus voi vaihdella ohmin fraktioista ohmin yksiköihin.

Suurjännitekenttätransistoreissa avoimen kanavan vastus on yleensä enemmän kuin yksi ohmi, ja tämä on otettava huomioon. Jos on mahdollista valita analogia, jolla on alhaisempi avoimen kanavan vastus, silloin lämpöhäviöitä on vähemmän ja jännitehäviöt risteyksessä eivät ole kriittisesti suuret avoimessa tilassa.

Kentätransistorien S-ominaisuuden jyrkkyys on analoginen bipolaaritransistorien virransiirtokertoimelle. Tämä parametri osoittaa tyhjennysvirran riippuvuuden hilajännitteestä. Mitä suurempi S-ominaisuuden kaltevuus, sitä vähemmän jännitettä on kohdistettava portille merkittävän tyhjennysvirran kytkemiseksi.

Älä unohda portin kynnysjännitettä, kun valitset analogista, koska jos portin jännite on alempi kuin kynnysarvo, transistori ei avaudu kokonaan ja kytketty piiri ei saa tarpeeksi virtaa, transistori joutuu käyttämään kaiken virran, ja se vain ylikuumenee. Portin ohjausjännitteen on oltava korkeampi kuin kynnysjännite. Analogin kynnysportin jännitteen ei tulisi olla suurempi kuin alkuperäinen.

Kenttävaikutteisen transistorin hajontateho on samanlainen kuin bipolaaritransistorin hajoamisteho, tämä parametri on ilmoitettu lomakkeessa, ja kuten bipolaaristen transistorien tapauksessa, se riippuu kotelotyypistä. Mitä suurempi komponentin kotelo, sitä suurempaa lämpövoimaa se voi hävittää itselleen turvallisesti.

Suljinkapasiteetti. Koska kenttävaikutteisia transistoreita ohjataan hilajännitteellä, eikä kantavirralla, kuten bipolaarisilla transistoreilla, tässä johdetaan sellainen parametri kuin hilan kapasitanssi ja kokonaisporttivaraus.Kun valitset analogia alkuperäisen tilalle, ota huomioon, että analogisen kaihdin ei ole raskaampi.

Sulkimen kapasiteetti on paras, jos se osoittautuu hieman pienemmäksi, tällaista kenttätehostetransistoria on helpompi hallita, reunat muuttuvat jyrkemmiksi. Jos et kuitenkaan aio juottaa hilavastuksia ohjauspiirissä, anna hilan kapasitanssi olla mahdollisimman lähellä alkuperäistä.

Joten hyvin yleinen muutama vuosi sitten, IRFP460 korvataan 20N50, jolla on hiukan kevyempi suljin. Jos siirrytään teknisiin ohjeisiin, on helppo huomata näiden kenttäefektitransistorien parametrien melkein täydellinen samankaltaisuus.

Toivomme, että tämä artikkeli auttoi sinua selvittämään, mihin ominaisuuksiin sinun on keskityttävä löytääksesi sopivan transistorin analogin.