Hvordan velge en analog transistor

I denne artikkelen vil vi diskutere emnet for valg av analoger av bipolare og felteffekttransistorer. Hvilke parametere for transistoren bør du ta hensyn til for å velge passende erstatning?

Hva er dette for? Det hender at når man reparerer en enhet, for eksempel en svitsjende strømforsyning, blir brukeren tvunget til å gå til nærmeste butikk med elektroniske komponenter, men sortimentet inneholder ikke akkurat en slik transistor som sviktet i enhetens krets. Så må du velge mellom hva som er tilgjengelig, det vil si velge en analog.

Og det hender også at den utbrente transistoren på brettet var en av de som allerede er avviklet, og da er det akkurat det rette å gjøre er databladet som er tilgjengelig på nettverket, hvor du kan se parametrene og velge riktig analog fra de som for øyeblikket er tilgjengelige. På en eller annen måte må du vite hvilke parametere du skal velge, og dette vil bli diskutert senere.

Bipolare transistorer

For å starte, la oss snakke om bipolare transistorer. De viktigste kjennetegnene her er:

• maksimal samler-emitter spenning

• maksimal kollektorstrøm

• maksimal effekt spredt av transistorhuset,

• avskjæringsfrekvens

• gjeldende overføringskoeffisient.

Først av alt evaluerer de ordningen som en helhet. På hvilken frekvens fungerer enheten? Hvor rask skal transistoren være? Det er best hvis driftsfrekvensen til enheten er 10 eller mange ganger lavere enn avstengningsfrekvensen til transistoren. For eksempel er fg 30 MHz, og driftsfrekvensen til enheten der transistoren skal operere, er 50 kHz.

Hvis transistoren blir satt til å fungere med en frekvens nær grensen, vil den nåværende overføringskoeffisienten ha en tendens til enhet, og det vil kreves mye energi for kontroll. La derfor grensefrekvensen til den valgte analogen være større enn eller lik grensefrekvensen til transistoren som må byttes ut.

Følgende trinn tar hensyn til kraften som transistoren kan spre. Her ser de på den maksimale kollektorstrømmen og på grenseverdien for samler-emitter-spenningen. Den maksimale kollektorstrømmen må være høyere enn den maksimale strømmen i den transistorstyrte kretsen. Den maksimale samler-emitter-spenningen til den valgte transistoren må være høyere enn grensespenningen i den kontrollerte kretsen.

Hvis parametrene velges basert på databladet for komponenten som skal erstattes, skal den valgte analogen når det gjelder spenningsgrense og strømgrense samsvare med eller overstige den utskiftbare transistoren. For eksempel, hvis en transistor brenner ned, hvis maksimale samler-emitter-spenning er 80 volt, og den maksimale strømmen er 10 ampere, er i dette tilfellet en analog med maksimal strøm- og spenningsparameter på 15 ampere og 230 volt egnet som erstatning.

Deretter estimeres den nåværende overføringskoeffisient h21. Denne parameteren indikerer hvor mange ganger kollektorstrømmen overskrider basestrømmen i prosessen med å kontrollere transistoren. Det er bedre å prioritere transistorer med en verdi av denne parameteren større enn eller lik h21 til den opprinnelige komponenten, minst ca.

Du kan ikke bytte ut transistoren med h21 = 30, transistoren med h21 = 3, kontrollkretsen klarer rett og slett ikke å brenne eller brenne ut, og enheten kan ikke fungere normalt, det er bedre hvis analogen har h21 på nivået 30 eller mer, for eksempel 50. Jo høyere gevinst strøm, jo ​​lettere er det å kontrollere transistoren, jo høyere kontrolleffektivitet, grunnstrømmen er mindre, kollektorstrømmen er mer.

Transistoren går inn i metningen uten unødvendige kostnader. Hvis enheten der transistoren er valgt har et økt krav til gjeldende overføringskoeffisient, bør brukeren velge en analog med nærmere originalen h21, eller du må gjøre endringer i basiskontrollkretsen.

Til slutt, se på metningsspenningen, samler-emitter-spenningen til en åpen transistor. Jo mindre den er, jo mindre strøm vil bli spredt på komponenthuset i form av varme.Og det er viktig å merke seg hvor mye transistoren faktisk vil ha for å spre varmen i kretsen, den maksimale verdien av kraften som blir spredt av huset er gitt i dokumentasjonen (i databladet).

Multipliser kollektorkretsstrømmen med spenningen som vil falle i samler-emitter-krysset under driften av kretsen, og sammenlign med den maksimale termiske effekten som er tillatt for transistorhuset. Hvis den faktisk tildelte kraften er større enn grensen, vil transistoren raskt brenne ut.

Så den bipolare transistoren 2N3055 kan trygt erstattes med KT819GM ​​og omvendt. Når vi sammenligner dokumentasjonen deres, kan vi konkludere med at dette er nesten komplette analoger, både i struktur (både NPN) og i sakstype og i grunnleggende parametere, som er viktige for like effektiv drift i lignende modus.

Felteffekttransistorer

La oss snakke om det felteffekttransistorer. Felteffekttransistorer er mye brukt i dag, i noen enheter, for eksempel i vekselrettere, erstattet de nesten fullstendig bipolare transistorer. Felt-effekt-transistorer styres av spenning, det elektriske feltet til porten lades, og derfor er kontrollen rimeligere enn i bipolare transistorer, der basestrømmen styres.

Felteffekttransistorer bytter mye raskere sammenlignet med bipolare, har økt termisk stabilitet og har ikke minoritetsladningsbærere. For å sikre bytte av betydelige strømmer, kan felteffekttransistorer kobles parallelt i stort antall uten å utjevne motstander, det er nok å velge riktig driver.

Så når det gjelder valg av analoger av felteffekttransistorer, er algoritmen her den samme som for valg av bipolare analoger, med den eneste forskjellen at det ikke er noe problem med gjeldende overføringskoeffisient og en tilleggsparameter som portkapasitans vises. Maksimal drens-kildespenning, maksimal dreneringsstrøm. Det er bedre å velge med margin, slik at den sannsynligvis ikke brenner ut.

Felt-effekt-transistorer har ikke en parameter som metningsspenning, men det er en parameter "kanalmotstand i åpen tilstand". Basert på denne parameteren, kan du bestemme hvor mye strøm som vil bli spredt på komponenthuset. Motstand i åpen kanal kan variere fra fraksjoner av en ohm til enheter av en ohm.

I høyspent felteffekttransistorer er åpen kanalmotstand vanligvis mer enn en ohm, og dette må tas med i betraktningen. Hvis det er mulig å velge en analog med en lavere motstand mot åpen kanal, vil det være mindre varmetap, og spenningsfallet i krysset vil ikke være kritisk høyt i åpen tilstand.

Brattheten til S-karakteristikken for felteffekttransistorer er en analog av strømoverføringskoeffisienten til bipolare transistorer. Denne parameteren viser avhengigheten av avløpsstrømmen på portens spenning. Jo høyere skråning for S-karakteristikken, desto mindre spenning må tilføres porten for å bytte en betydelig avløpsstrøm.

Ikke glem portens terskelspenning når du velger en analog, for hvis spenningen på porten er lavere enn terskelen, vil ikke transistoren åpne helt, og den koblede kretsen vil ikke motta nok strøm, all kraft vil måtte spredes av transistoren, og den vil ganske enkelt overopphetes. Portstyringsspenningen må være høyere enn terskelspenningen. En analog skal ha en terskelport spenning ikke høyere enn originalen.

Distribusjonskraften til en felteffekttransistor tilsvarer spredningskraften til en bipolar transistor, denne parameteren er angitt i databladet, og, som for bipolare transistorer, avhenger det av huset. Jo større huset til komponenten er, jo større kan den termiske kraften forsvinne for seg selv.

Lukkerkapasitet. Siden felteffekttransistorer styres av portspenningen, og ikke av basestrømmen, som bipolare transistorer, introduseres en slik parameter som portkapasitans og total portladning.Når du velger en analog for å erstatte originalen, må du være oppmerksom på at lukkeren til analogen ikke er tyngre.

Lukkerkapasiteten er best hvis den viser seg å være litt mindre, det er lettere å kontrollere en slik felteffekttransistor, kantene vil bli brattere. Imidlertid, hvis du ikke har tenkt å lodde portmotstandene i kontrollkretsen, må du la portkapasitansen være så nær originalen som mulig.

Så veldig vanlig for noen år siden erstattes IRFP460 med en 20N50, som har en litt lettere skodde. Hvis vi henvender oss til datablad, er det lett å merke den nesten fullstendige likheten mellom parametrene til disse felteffekttransistorene.

Vi håper at denne artikkelen hjalp deg med å finne ut hvilke egenskaper du trenger å fokusere på for å finne den passende analogen til transistoren.