Analog transistör nasıl seçilir

Bu yazıda, bipolar ve alan etkili transistörlerin analoglarının seçilmesi konusunu tartışacağız. Uygun değiştirmeyi seçmek için transistörün hangi parametrelerine dikkat etmelisiniz?

Bu ne için? Bir cihazı tamir ederken, örneğin bir anahtarlama güç kaynağı, kullanıcının en yakın elektronik bileşen deposuna gitmek zorunda kaldığı, ancak ürün yelpazesinde cihaz devresinde başarısız olan böyle bir transistör bulunmadığı anlaşılmaktadır. O zaman neyin mevcut olduğunu seçmelisiniz, yani bir analog seçmelisiniz.

Ayrıca, karttaki yanmış transistörün zaten durdurulmuş olanlardan biri olduğu ve daha sonra yapılacak doğru şey, parametreleri görebileceğiniz ve şu anda mevcut olanlardan uygun analogu seçebileceğiniz ağdaki veri sayfasıdır. Öyle ya da böyle, hangi parametreleri seçeceğinizi bilmeniz gerekir ve bu daha sonra tartışılacaktır.

Bipolar transistörler

Başlamak için konuşalım bipolar transistörler. Buradaki ana özellikler şunlardır:

• maksimum toplayıcı verici voltajı

• maksimum kolektör akımı

• transistör kasası tarafından dağıtılan maksimum güç,

• kesim frekansı

• akım aktarım katsayısı.

Her şeyden önce, düzeni bir bütün olarak değerlendirirler. Cihaz hangi frekansta çalışıyor? Transistör ne kadar hızlı olmalı? Cihazın çalışma frekansının, transistörün kesme frekansından 10 veya daha fazla olması en iyisidir. Örneğin, fg 30 MHz'dir ve transistörün çalışacağı cihazın çalışma frekansı 50 kHz'dir.

Transistörü sınıra yakın bir frekansta çalıştırırsanız, akım aktarım katsayısı birliğe eğilimlidir ve kontrol için çok fazla enerji gerekecektir. Bu nedenle, seçilen analogun sınır frekansının, değiştirilmesi gereken transistörün sınır frekansından büyük veya ona eşit olmasına izin verin.

Aşağıdaki adımlar, transistörün dağıtabileceği güce dikkat eder. Burada maksimum toplayıcı akımına ve toplayıcı verici voltajının sınır değerine bakarlar. Maksimum kolektör akımı, transistör kontrollü devredeki maksimum akımdan daha yüksek olmalıdır. Seçilen transistörün maksimum toplayıcı verici voltajı, kontrol edilen devredeki sınır voltajından daha yüksek olmalıdır.

Parametreler, değiştirilecek bileşenin veri sayfasına göre seçilirse, voltaj limiti ve akım limiti açısından seçilen analog, değiştirilebilir transistörle eşleşmeli veya aşmalıdır. Örneğin, bir transistör yanarsa, maksimum toplayıcı verici voltajı 80 volt ve maksimum akım 10 amperdir, bu durumda, 15 amper ve 230 volt maksimum akım ve voltaj parametrelerine sahip bir analog yedek olarak uygundur.

Daha sonra, mevcut aktarım katsayısı h21 tahmin edilir. Bu parametre, transistörün kontrol edilmesi işleminde kolektör akımının kaç kat baz akımı aştığını gösterir. Bu parametrenin değeri orijinal bileşenin h21 değerinden büyük veya ona eşit olan transistörlere en azından yaklaşık olarak öncelik vermek daha iyidir.

Transistörü h21 = 30, transistörü h21 = 3 ile değiştiremezsiniz, kontrol devresi basitçe başa çıkamaz veya yanamaz ve cihaz normal çalışamaz, analogun h21'i 30 veya daha yüksek seviyede, örneğin 50 olması daha iyidir. akım, transistörü kontrol etmek daha kolay, kontrol verimliliği ne kadar yüksekse, taban akımı daha azdır, toplayıcı akımı daha fazladır.

Transistör, doygunluğa gereksiz maliyetler olmadan girer. Transistörün seçildiği cihazın akım aktarım katsayısı için artan bir gereksinimi varsa, kullanıcı orijinal h21'e daha yakın olan bir analog seçmelidir, aksi takdirde temel kontrol devresinde değişiklik yapmanız gerekecektir.

Son olarak, açık bir transistörün doygunluk voltajına, toplayıcı-verici voltajına bakın. Ne kadar küçük olursa, bileşen kasasında ısı şeklinde daha az güç harcanacaktır.Transistörün devrede ısıyı gerçekten ne kadar dağıtması gerektiğine dikkat etmek önemlidir, muhafaza tarafından harcanan gücün maksimum değeri belgelerde (veri sayfasında) verilmiştir.

Toplayıcı devre akımını, devrenin çalışması sırasında toplayıcı-yayıcı bağlantısına düşecek olan voltajla çarpın ve transistör kasası için izin verilen maksimum termal güç ile karşılaştırın. Gerçekte tahsis edilen güç sınırdan büyükse, transistör hızlı bir şekilde yanar.

Böylece, bipolar transistör 2N3055, KT819GM ​​ile güvenli bir şekilde değiştirilebilir ve tersi de geçerlidir. Dokümanlarını karşılaştırırken, bunların hem yapıda (hem NPN) hem de kasa tipinde ve temel parametrelerde, benzer modlarda eşit derecede etkili çalışma için önemli olan neredeyse tam analoglar olduğu sonucuna varabiliriz.

Alan etkili transistörler

Şimdi konuşalım alan etkili transistörler. Alan etkili transistörler bugün yaygın olarak kullanılmaktadır, bazı cihazlarda, örneğin invertörlerde, bipolar transistörlerin neredeyse tamamen yerini almıştır. Alan etkili transistörler voltaj, kapı yükünün elektrik alanı ile kontrol edilir ve bu nedenle kontrol, temel akımın kontrol edildiği bipolar transistörlerden daha ucuzdur.

Alan etkili transistörler, bipolar olanlara göre çok daha hızlı geçiş yapar, termal stabiliteyi arttırır ve azınlık yük taşıyıcılarına sahip değildir. Önemli akımların değiştirilmesini sağlamak için, alan etkili transistörler tesviye dirençleri olmadan çok sayıda paralel olarak bağlanabilir, uygun sürücüyü seçmek yeterlidir.

Bu nedenle, alan etkili transistörlerin analoglarının seçimiyle ilgili olarak, buradaki algoritma, bipolar analogların seçimiyle aynıdır, tek fark, akım transfer katsayısında bir sorun olmaması ve kapı kapasitansı gibi ek bir parametrenin ortaya çıkmasıdır. Maksimum tahliye kaynağı voltajı, maksimum tahliye akımı. Bir marjla seçmek daha iyidir, böylece muhtemelen yanmaz.

Alan etkili transistörler doyma gerilimi gibi bir parametreye sahip değildir, ancak “açık durumda kanal direnci” parametresi vardır. Bu parametreye dayanarak, bileşen kasasında ne kadar gücün dağıtılacağını belirleyebilirsiniz. Açık kanal direnci bir ohm'un fraksiyonlarından ohm birimlerine kadar değişebilir.

Yüksek voltaj alan etkili transistörlerde, açık kanal direnci genellikle birden fazla ohm'dur ve bu dikkate alınmalıdır. Daha düşük açık kanal direncine sahip bir analog seçmek mümkünse, daha az ısı kaybı olacaktır ve bağlantı noktasındaki voltaj düşüşü açık durumda kritik derecede yüksek olmayacaktır.

Alan etkili transistörlerin S özelliğinin dikliği, bipolar transistörlerin akım transfer katsayısının bir analogudur. Bu parametre, drenaj akımının geçit voltajına bağımlılığını gösterir. S özelliğinin eğimi ne kadar yüksek olursa, önemli bir tahliye akımını değiştirmek için kapıya daha az voltaj uygulanmalıdır.

Bir analog seçerken kapının eşik voltajını unutmayın, çünkü kapıdaki voltaj eşik değerden daha düşükse, transistör tam olarak açılmaz ve anahtarlanan devre yeterli güç almaz, tüm gücün transistör tarafından dağıtılması gerekir ve sadece aşırı ısınır. Kapı kontrol voltajı, eşik voltajından daha yüksek olmalıdır. Bir analog, orijinalinden daha yüksek olmayan bir eşik geçit voltajına sahip olmalıdır.

Bir alan etkili transistörün dağılma gücü bir bipolar transistörün dağılma gücüne benzer, bu parametre veri sayfasında belirtilir ve bipolar transistörlerde olduğu gibi, mahfaza tipine bağlıdır. Bileşenin gövdesi ne kadar büyük olursa, güvenli bir şekilde kendi kendine dağıtabileceği termal güç de o kadar büyük olur.

Enstantane kapasitesi. Alan etkili transistörler, bipolar transistörler gibi baz akımı tarafından değil, geçit voltajı tarafından kontrol edildiğinden, burada kapı kapasitansı ve toplam geçit yükü gibi bir parametre tanıtılır.Orijinali değiştirmek için bir analog seçerken, analog deklanşörün daha ağır olmamasına dikkat edin.

Deklanşör kapasitesi en iyisi biraz daha az olduğu ortaya çıkarsa, böyle bir alan etkili transistörü kontrol etmek daha kolaydır, kenarlar daha dik olur. Bununla birlikte, kontrol devresindeki kapı dirençlerini lehimlemeyi düşünmüyorsanız, kapı kapasitansının orijinaline mümkün olduğunca yakın olmasına izin verin.

Bu nedenle, birkaç yıl önce çok yaygın olan IRFP460, biraz daha hafif bir deklanşöre sahip 20N50 ile değiştirildi. Veri sayfalarına dönersek, bu alan etkili transistörlerin parametrelerinin neredeyse tamamen benzerliğini fark etmek kolaydır.

Bu makalenin, transistörün uygun analogunu bulmak için hangi özelliklere odaklanmanız gerektiğini anlamanıza yardımcı olacağını umuyoruz.