Kaip pasirinkti analoginį tranzistorių

Šiame straipsnyje aptarsime bipolinių ir lauko efektų tranzistorių analogų parinkimo temą. Į kokius tranzistoriaus parametrus turėtumėte atkreipti dėmesį, kad pasirinktumėte tinkamą pakaitalą?

Kam tai skirta? Taip atsitinka, kad taisydamas prietaisą, tarkime, perjungimo maitinimo šaltinį, vartotojas yra priverstas eiti į artimiausią elektroninių komponentų parduotuvę, tačiau asortimente nėra tik tokio tranzistoriaus, kuris sugedo prietaiso grandinėje. Tada jūs turite pasirinkti iš to, kas yra prieinama, tai yra, pasirinkti analogą.

Taip pat atsitinka, kad sudegęs plokštės tranzistorius buvo vienas iš tų, kurie jau buvo nutraukti, ir tada reikia tik tinkle esančio duomenų lapo, kuriame galite pamatyti parametrus ir pasirinkti tinkamą analogą iš esamų. Vienaip ar kitaip, jūs turite žinoti, kokius parametrus pasirinkti, ir tai bus aptarta vėliau.

Bipoliniai tranzistoriai

Norėdami pradėti, pakalbėkime apie bipoliniai tranzistoriai. Pagrindinės charakteristikos yra šios:

• maksimali kolektoriaus-emiterio įtampa

• maksimali kolektoriaus srovė

• maksimali tranzistoriaus dėka išsklaidyta galia,

• ribinis dažnis

• srovės perdavimo koeficientas.

Pirmiausia jie įvertina schemą kaip visumą. Kokiu dažniu prietaisas veikia? Kaip greitas turėtų būti tranzistorius? Geriausia, jei prietaiso veikimo dažnis yra 10 ar kelis kartus mažesnis už tranzistoriaus ribinį dažnį. Pavyzdžiui, fg yra 30 MHz, o įrenginio, kuriame veiks tranzistorius, veikimo dažnis yra 50 kHz.

Jei priversite tranzistorių dirbti dažniu, artimu ribai, tada dabartinis perdavimo koeficientas bus linkęs į vienovę, o valdymui reikės daug energijos. Todėl tegul pasirinkto analogo ribinis dažnis yra didesnis arba lygus tranzistoriaus, kurį reikia pakeisti, ribiniam dažniui.

Atlikdami šiuos veiksmus atkreipkite dėmesį į galią, kurią tranzistorius gali išsklaidyti. Čia jie žvelgia į maksimalią kolektoriaus srovę ir į kolektoriaus-emiterio įtampos ribinę vertę. Maksimali kolektoriaus srovė turi būti didesnė už maksimalią srovę tranzistoriaus valdomoje grandinėje. Maksimali pasirinkto tranzistoriaus kolektoriaus-emiterio įtampa turi būti didesnė už ribinę įtampą kontroliuojamoje grandinėje.

Jei parametrai pasirenkami atsižvelgiant į keičiamo komponento duomenų lapą, tada pasirinktas analogas, atsižvelgiant į įtampos ribą ir srovės ribą, turėtų sutapti arba viršyti keičiamą tranzistorių. Pvz., Jei sudegė tranzistorius, kurio didžiausia kolektoriaus-emiterio įtampa yra 80 voltų, o didžiausia srovė yra 10 amperų, ​​tokiu atveju kaip pakaitalas tinkamas analogas, kurio maksimalios srovės ir įtampos parametrai yra 15 amperų ir 230 voltų.

Toliau įvertinamas dabartinis perdavimo koeficientas h21. Šis parametras rodo, kiek kartų kolektoriaus srovė viršija bazinę srovę, kai kontroliuojamas tranzistorius. Geriau teikti pirmenybę tranzistoriams, kurių šio parametro vertė yra didesnė arba lygi pradinio komponento h21 ar bent jau lygi.

Negalite pakeisti tranzistoriaus su h21 = 30, o tranzistoriaus - su h21 = 3, valdymo grandinė paprasčiausiai negali susitvarkyti ar perdegti, o įrenginys negali normaliai veikti, geriau, jei analogas turi h21 30 ar daugiau, pvz., 50, lygį. Kuo didesnis padidėjimas? srovė, tuo lengviau valdyti tranzistorių, tuo didesnis valdymo efektyvumas, tuo mažesnė bazinė srovė, tuo didesnė kolektoriaus srovė.

Tranzistorius patenka į sodrumą be nereikalingų išlaidų. Jei įrenginyje, kuriame pasirinktas tranzistorius, yra padidintas dabartinio perdavimo koeficiento reikalavimas, tada vartotojas turėtų pasirinkti analogą su artimesniu originaliam h21 arba turėsite atlikti bazinės valdymo grandinės pakeitimus.

Galiausiai pažvelkite į atvirojo tranzistoriaus įsotinimo įtampą, kolektoriaus ir emiterio įtampą. Kuo jis mažesnis, tuo mažiau galios bus sunaikinta komponento korpusui šilumos pavidalu.Ir svarbu atkreipti dėmesį į tai, kiek tranzistorius iš tikrųjų turės išsklaidyti šilumą grandinėje, maksimali galios, kurią išsklaido korpusas, vertė pateikta dokumentuose (duomenų lape).

Padauginkite kolektoriaus grandinės srovę iš įtampos, kuri kris kolektoriaus-emiterio sankryžoje grandinės veikimo metu, ir palyginkite su maksimalia šilumine galia, kurią leidžiama naudoti tranzistoriaus atveju. Jei faktiškai paskirta galia yra didesnė už ribą, tranzistorius greitai sudegs.

Taigi bipolinį tranzistorių 2N3055 galima saugiai pakeisti KT819GM ​​ir atvirkščiai. Palyginę jų dokumentaciją galime daryti išvadą, kad tai beveik visiški analogai tiek struktūros (tiek NPN), tiek atvejo tipo, tiek pagrindinių parametrų atžvilgiu, kurie yra svarbūs vienodai efektyviam darbui panašiais režimais.

Lauko efekto tranzistoriai

Dabar pakalbėkime apie lauko efekto tranzistoriai. Lauko efekto tranzistoriai šiandien yra plačiai naudojami, kai kuriuose įrenginiuose, pavyzdžiui, keitikliuose, jie beveik visiškai pakeitė bipolinius tranzistorius. Lauko tranzistoriai yra valdomi įtampos, vartų įkrovos elektrinio lauko, todėl valdymas yra pigesnis nei bipoliuose tranzistoriuose, kur kontroliuojama bazinė srovė.

Lauko efekto tranzistoriai keičiasi daug greičiau, palyginti su bipoliais, turi padidintą šiluminį stabilumą ir neturi mažumos krūvininkų. Norint užtikrinti reikšmingų srovių perjungimą, lauko efekto tranzistorius gali būti sujungti lygiagrečiai dideliais kiekiais be išlyginamųjų varžų, pakanka pasirinkti tinkamą tvarkyklę.

Taigi, kalbant apie lauko tranzistorių analogų parinkimą, čia algoritmas yra tas pats kaip ir bipolinių analogų parinkimas, vienintelis skirtumas yra tas, kad nėra problemų dėl srovės perdavimo koeficiento ir atsiranda papildomas parametras, pavyzdžiui, vartų talpa. Didžiausia išleidimo šaltinio įtampa, didžiausia išleidimo srovė. Geriau pasirinkti su marža, kad ji greičiausiai neišdegtų.

Lauko efekto tranzistoriai neturi tokio parametro kaip soties įtampa, tačiau yra parametras „kanalo varža atviroje būsenoje“. Remdamiesi šiuo parametru, galite nustatyti, kiek energijos bus paskirstyta komponento dėkle. Atviro kanalo varža gali svyruoti nuo omo frakcijų iki omo vienetų.

Aukštos įtampos tranzistoriuose, veikiančiuose lauke, atvirojo kanalo varža paprastai yra daugiau nei vienas omas, ir į tai reikia atsižvelgti. Jei įmanoma pasirinkti analogą su mažesniu atvirojo kanalo pasipriešinimu, tada bus mažiau šilumos nuostolių ir įtampos kritimas visoje sankryžoje atviroje būsenoje nebus kritiškai didelis.

Lauko efekto tranzistorių S charakteristikos statumas yra bipolinių tranzistorių srovės perdavimo koeficiento analogas. Šis parametras parodo nutekėjimo srovės priklausomybę nuo vartų įtampos. Kuo didesnis S charakteristikos nuolydis, tuo mažesnė įtampa turi būti dedama į vartus, kad būtų galima perjungti didelę išleidimo srovę.

Rinkdamiesi analogą, nepamirškite apie slenkstinę vartų įtampą, nes jei vartuose esanti įtampa yra žemesnė už slenkstį, tranzistorius nevisiškai atsidarys ir perjungta grandinė negaus pakankamai galios, visą galią tranzistorius turės išsklaidyti, o ji tiesiog perkais. Vartų valdymo įtampa turi būti didesnė už slenkstinę įtampą. Analogo slenkstinė vartų įtampa neturėtų būti didesnė už originalą.

Lauko efekto tranzistoriaus išsklaidymo galia yra panaši į bipolinio tranzistoriaus išsklaidymo jėgą. Šis parametras yra nurodytas duomenų lape ir priklauso, kaip ir bipolinių tranzistorių atveju, nuo korpuso tipo. Kuo didesnis komponento korpusas, tuo didesnę šiluminę galią jis gali saugiai išsklaidyti.

Užrakto talpa. Kadangi lauko tranzistoriai yra valdomi vartų įtampos, o ne bazinės srovės, kaip bipoliniai tranzistoriai, čia įvedamas toks parametras kaip vartų talpa ir bendras vartų krūvis.Rinkdamiesi analogą, kuris pakeis originalą, atkreipkite dėmesį į tai, kad analogo užraktas nėra sunkesnis.

Užrakto talpa yra geriausia, jei paaiškėja, kad jis yra šiek tiek mažesnis, tokį lauko efekto tranzistorių lengviau valdyti, kraštai bus staigūs. Tačiau, jei jūs neketinate lituoti vartų varžų valdymo grandinėje, tada leiskite vartų talpai būti kuo arčiau originalo.

Taigi, labai paplitęs prieš kelerius metus, IRFP460 yra pakeistas 20N50, kuris turi šiek tiek lengvesnę langinę. Jei mes kreipiamės į duomenų lapelius, lengva pastebėti beveik visišką šių lauko efektų tranzistorių parametrų panašumą.

Tikimės, kad šis straipsnis padėjo jums išsiaiškinti, į kokias savybes reikia atkreipti dėmesį, norint rasti tinkamą tranzistoriaus analogą.