Kā izvēlēties analogo tranzistoru

Šajā rakstā mēs runāsim par bipolāru un lauka efektu tranzistoru analogu izvēles tēmu. Kādiem tranzistora parametriem jums vajadzētu pievērst uzmanību, lai izvēlētos piemērotu nomaiņu?

Kam tas domāts? Gadās, ka, salabojot ierīci, teiksim, komutācijas barošanas avotu, lietotājs ir spiests doties uz tuvāko elektronisko komponentu veikalu, taču sortimentā nav tikai tāds tranzistors, kurš ierīces ķēdē neizdevās. Tad jums jāizvēlas no pieejamā, tas ir, jāizvēlas analogs.

Un gadās arī tā, ka uz paneļa izdegušais tranzistors bija viens no tiem, kuru darbība jau ir pārtraukta, un tad tas ir tieši pareizi, kas jādara, ir tīklā pieejamā datu lapa, kurā var redzēt parametrus un izvēlēties piemērotu analogu no šobrīd pieejamajiem. Vienā vai otrā veidā jums jāzina, kādus parametrus izvēlēties, un tas tiks apspriests vēlāk.

Bipolāri tranzistori

Lai sāktu, parunāsim par bipolāri tranzistori. Galvenie raksturlielumi šeit ir:

• maksimālais kolektora-emitētāja spriegums

• maksimālā kolektora strāva

• tranzistora korpusa izkliedētā maksimālā jauda,

• nogriešanas frekvence

• strāvas pārneses koeficients.

Pirmkārt, viņi novērtē shēmu kopumā. Ar kādu frekvenci ierīce darbojas? Cik ātram jābūt tranzistoram? Vislabāk, ja ierīces darbības frekvence ir 10 vai vairākas reizes zemāka par tranzistora izslēgšanas frekvenci. Piemēram, fg ir 30 MHz, un ierīces, kurā darbosies tranzistors, darbības frekvence ir 50 kHz.

Ja jūs veicat tranzistora darbību frekvencē, kas ir tuvu robežai, tad pašreizējam pārvades koeficientam būs tendence uz vienotību, un kontrolei būs nepieciešams daudz enerģijas. Tāpēc ļaujiet izvēlētā analoga robežfrekvencei būt lielākai vai vienādai ar tranzistora, kas jāmaina, robežfrekvenci.

Veicot šādas darbības, pievērsiet uzmanību spēkam, ko tranzistors var izkliedēt. Šeit viņi aplūko maksimālo kolektora strāvu un kolektora-emitētāja sprieguma robežvērtību. Kolektora maksimālajai strāvai jābūt lielākai par maksimālo strāvu tranzistora vadītajā ķēdē. Izvēlētā tranzistora maksimālajam kolektora-emitētāja spriegumam jābūt lielākam par kontrolshēmas robež spriegumu.

Ja parametri tiek izvēlēti, pamatojoties uz maināmā komponenta datu lapu, tad izvēlētajam analogam sprieguma robežas un strāvas robežas ziņā vajadzētu sakrist vai pārsniegt nomaināmo tranzistoru. Piemēram, ja tranzistors izdeg, kura maksimālais kolektora-emitētāja spriegums ir 80 volti, bet maksimālā strāva ir 10 ampēri, tad šajā gadījumā kā aizstājējs ir piemērots analogs ar maksimālo strāvas un sprieguma parametru 15 ampēros un 230 volti.

Tālāk tiek aprēķināts pašreizējais pārvades koeficients h21. Šis parametrs norāda, cik reizes tranzistora vadības procesā kolektora strāva pārsniedz bāzes strāvu. Labāk ir dot priekšroku tranzistoriem, kuru šī parametra vērtība ir lielāka vai vismaz vienāda ar sākotnējā komponenta h21, vismaz aptuveni.

Nevar aizstāt tranzistoru ar h21 = 30, tranzistoru ar h21 = 3, vadības ķēde vienkārši nevar tikt galā vai izdegt, un ierīce nevar normāli darboties, labāk, ja analogam ir h21 30 vai vairāk līmenī, piemēram, 50. Jo lielāks ir ieguvums. strāva, jo vieglāk ir kontrolēt tranzistoru, jo augstāka ir vadības efektivitāte, jo bāzes strāva ir mazāka, kolektora strāva ir lielāka.

Tranzistors ievada piesātinājumu bez nevajadzīgām izmaksām. Ja ierīcei, kurā ir izvēlēts tranzistors, ir paaugstināta prasība pēc strāvas pārsūtīšanas koeficienta, tad lietotājam jāizvēlas analogs ar tuvāk oriģinālam h21, vai arī jums būs jāveic izmaiņas pamatkontroles ķēdē.

Visbeidzot apskatiet atvērtā tranzistora piesātinājuma spriegumu, kolektora-emitētāja spriegumu. Jo mazāks tas ir, jo mazāk siltuma enerģijas veidā komponentu korpusā tiks izkliedēts.Un ir svarīgi atzīmēt, cik daudz tranzistoram faktiski būs jāizkliedē siltums ķēdē, maksimālā korpusa izkliedētās jaudas vērtība ir norādīta dokumentācijā (datu lapā).

Reiziniet kolektora ķēdes strāvu ar spriegumu, kas nokrīt kolektora-emitētāja krustojumā shēmas darbības laikā, un salīdziniet ar tranzistora gadījumā pieļaujamo maksimālo siltuma jaudu. Ja faktiski piešķirtā jauda ir lielāka par robežu, tranzistors ātri izdeg.

Tātad bipolāro tranzistoru 2N3055 var droši aizstāt ar KT819GM ​​un otrādi. Salīdzinot to dokumentāciju, mēs varam secināt, ka tie ir gandrīz pilnīgi analogi gan struktūrā (gan NPN), gan gadījuma tipā, gan pamata parametros, kas ir svarīgi vienlīdz efektīvai darbībai līdzīgos režīmos.

Lauka efektu tranzistori

Tagad parunāsim par lauka efektu tranzistori. Lauka efekta tranzistori mūsdienās tiek plaši izmantoti, dažās ierīcēs, piemēram, invertoros, tie gandrīz pilnībā aizstāja bipolāros tranzistorus. Lauka efekta tranzistorus kontrolē spriegums, vārtu lādiņa elektriskais lauks, un tāpēc vadība ir lētāka nekā bipolāros tranzistoros, kur tiek kontrolēta bāzes strāva.

Lauka efekta tranzistori pārslēdzas daudz ātrāk, salīdzinot ar bipolāriem, tiem ir paaugstināta termiskā stabilitāte un tiem nav mazākuma lādiņu nesēju. Lai nodrošinātu nozīmīgu straumju pārslēgšanu, lauka efektu tranzistorus var savienot paralēli lielā skaitā bez izlīdzināšanas rezistoriem, pietiek ar to, lai izvēlētos atbilstošo draiveri.

Tātad, attiecībā uz lauka efektu tranzistoru analogu izvēli, šeit algoritms ir tāds pats kā ar bipolāru analogu izvēli, ar vienīgo atšķirību, ka strāvas pārvades koeficientam nav problēmu un parādās papildu parametrs, piemēram, vārtu kapacitāte. Maksimālais kanalizācijas avota spriegums, maksimālā kanalizācijas strāva. Labāk izvēlēties ar rezervi, lai tā, iespējams, neizdegtu.

Lauka efekta tranzistoriem nav tāda parametra kā piesātinājuma spriegums, bet ir parametrs “kanāla pretestība atvērtā stāvoklī”. Balstoties uz šo parametru, jūs varat noteikt, cik daudz enerģijas tiks izkliedēts komponenta korpusā. Atvērtā kanāla pretestība var svārstīties no omu frakcijām līdz omu vienībām.

Augstsprieguma lauka efektu tranzistoros atvērtā kanāla pretestība parasti ir vairāk nekā viens oms, un tas ir jāņem vērā. Ja ir iespējams izvēlēties analogu ar zemāku atvērtā kanāla pretestību, tad būs mazāk siltuma zudumu, un sprieguma kritums krustojumā atklātā stāvoklī nebūs kritiski liels.

Lauka efekta tranzistoru S raksturlielumu stāvums ir bipolāru tranzistoru strāvas pārvades koeficienta analogs. Šis parametrs parāda kanalizācijas strāvas atkarību no vārtu sprieguma. Jo lielāks ir S raksturlieluma slīpums, jo mazāks spriegums jāpieliek vārtiem, lai pārslēgtu ievērojamu kanalizācijas strāvu.

Izvēloties analogu, neaizmirstiet par vārtu sliekšņa spriegumu, jo, ja uz vārtiem esošais spriegums ir zemāks par slieksni, tranzistors pilnībā netiks atvērts un ieslēgtā ķēde nesaņems pietiekami daudz enerģijas, tranzistors visu jaudu nāksies izkliedēt, un tas vienkārši pārkarst. Vārtu vadības spriegumam jābūt lielākam par sliekšņa spriegumu. Analogam jābūt sliekšņa vārtu spriegumam, kas nav lielāks par oriģinālu.

Lauka efekta tranzistora izkliedes jauda ir līdzīga bipolārā tranzistora izkliedes jaudai, šis parametrs ir norādīts datu lapā, un, tāpat kā bipolāru tranzistoru gadījumā, tas ir atkarīgs no korpusa veida. Jo lielāks ir komponenta korpuss, jo lielāku siltuma jaudu tas pats par sevi var izkliedēt.

Slēģa ietilpība. Tā kā lauka efekta tranzistorus kontrolē vārtu spriegums, nevis bāzes strāva, piemēram, bipolārie tranzistori, šeit tiek ieviests tāds parametrs kā vārtu kapacitāte un kopējā vārtu maksa.Izvēloties analogu oriģināla aizstāšanai, pievērsiet uzmanību tam, ka analogā slēģis nav smagāks.

Slēģa ietilpība ir vislabākā, ja tā izrādās nedaudz mazāka, šādu lauka efekta tranzistoru ir vieglāk kontrolēt, malas izrādīsies stāvākas. Tomēr, ja jūs neplānojat lodēt vārtu rezistorus vadības ķēdē, tad ļaujiet vārtu kapacitātei būt pēc iespējas tuvāk oriģinālam.

Tātad, ļoti izplatīts pirms dažiem gadiem, IRFP460 tiek aizstāts ar 20N50, kuram ir nedaudz vieglāks slēģis. Ja mēs pievērsīsimies datu lapām, ir viegli pamanīt šo lauka efektu tranzistoru gandrīz pilnīgo līdzību.

Mēs ceram, ka šis raksts palīdzēja jums noskaidrot, kādām īpašībām jums jāpievērš uzmanība, lai atrastu piemērotu tranzistora analogu.