Տրանզիստորի հիմունքները - BD139 & BD140 Power Transistor Tutorial: 7 Steps

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Այ, ինչ կա, տղերք: Աքարշ այստեղ CETech- ից:

Այսօր մենք որոշ գիտելիքներ կստանանք փոքր չափսերի, բայց աշխատանքային տրանզիստորների սխեմաների հզորության մասին:

Հիմնականում մենք մտադիր ենք քննարկել տրանզիստորների հետ կապված որոշ հիմունքներ և դրանից հետո մենք կփնտրենք որոշ օգտակար գիտելիքներ տրանզիստորների որոշակի տեսակի մասին, որոնք հայտնի են որպես BD139 և BD140 հզորության տրանզիստորներ:

Եվ վերջում մենք կքննարկենք նաև որոշ տեխնիկական բնութագրեր: Հուսով եմ `ոգեւորված եք: Այսպիսով, եկեք սկսենք:

Քայլ 1: Ստացեք արտադրված նախագծերի համար PCB- ներ

Դուք պետք է ստուգեք PCBWAY- ը ՝ PCB- ներ առցանց էժան պատվիրելու համար:

Դուք ստանում եք 10 լավ որակի PCB, որոնք արտադրվում և առաքվում են ձեր շեմին էժան գնով: Դուք նաև կստանաք զեղչ առաքման առաջին պատվերի դեպքում: Վերբեռնեք ձեր Gerber ֆայլերը PCBWAY- ի վրա, որպեսզի դրանք արտադրվեն լավ որակով և արագ շրջադարձի ժամանակով: Ստուգեք նրանց Gerber դիտողի առցանց գործառույթը: Պարգևատրման միավորներով դուք կարող եք անվճար ապրանքներ ստանալ նրանց նվերների խանութից:

Քայլ 2. Ինչ է տրանզիստորը

Տրանզիստորը մեր օրերում օգտագործվող բոլոր էլեկտրոնային սխեմաների հիմնական շինանյութն է: Մեզ շրջապատող յուրաքանչյուր սարք իր մեջ պարունակում է տրանզիստորներ: Կարող ենք ասել, որ անալոգային էլեկտրոնիկան թերի է առանց տրանզիստորի:

Այն երեք տերմինալ կիսահաղորդչային սարք է, որն օգտագործվում է էլեկտրոնային ազդանշանների և էլեկտրական էներգիայի ուժեղացման կամ անջատման համար: Այն բաղկացած է կիսահաղորդչային նյութից, որը սովորաբար ունի առնվազն երեք տերմինալ `արտաքին միացմանը միանալու համար: Տրանզիստորի տերմինալների մի զույգի վրա կիրառվող լարումը կամ հոսանքը վերահսկում է հոսանքը մեկ այլ զույգ տերմինալների միջոցով: Քանի որ վերահսկվող (ելքային) հզորությունը կարող է ավելի մեծ լինել, քան վերահսկիչ (մուտքային) հզորությունը, տրանզիստորը կարող է ուժեղացնել ազդանշանը: Այսօր որոշ տրանզիստորներ փաթեթավորված են անհատապես, բայց շատ ավելի շատերը գտնվում են ինտեգրալ սխեմաներում ներդրված:

Տրանզիստորների մեծ մասը պատրաստված են շատ մաքուր սիլիցիումից, իսկ որոշները ՝ գերմանիումից, սակայն երբեմն օգտագործվում են որոշ այլ կիսահաղորդչային նյութեր: Տրանզիստորը կարող է ունենալ միայն մեկ տեսակի լիցքավորիչ ՝ դաշտային տրանզիստորի մեջ, կամ կարող է ունենալ երկու տեսակի լիցքավորման կրիչներ երկբևեռ միացման տրանզիստորային սարքերում:

Տրանզիստորները բաղկացած են երեք մասից `հիմքից, կոլեկցիոներից և արտանետողից: Հիմքը դարպասի վերահսկիչ սարք է ավելի մեծ էլեկտրամատակարարման համար: Հավաքիչը հավաքում է լիցքավորման կրիչները, իսկ արտանետողը այդ կրիչների ելքն է:

Քայլ 3. Տրանզիստորների դասակարգում

Տրանզիստորները լինում են երկու տեսակի.

1) երկբևեռ հանգույցի տրանզիստորներ. Երկբևեռ հանգույցի տրանզիստորը (BJT) տրանզիստորի մի տեսակ է, որն օգտագործում է ինչպես էլեկտրոնները, այնպես էլ անցքերը ՝ որպես լիցքավորման կրիչներ: Երկբևեռ տրանզիստորը թույլ է տալիս իր տերմինալներից մեկին ներարկվող մի փոքր հոսանք կառավարել շատ ավելի մեծ հոսանք, որը հոսում է երկու այլ տերմինալների միջև ՝ սարքը դարձնելով ունակ ուժեղացման կամ անջատման: BJT- ները երկու տեսակի են ՝ հայտնի որպես NPN և PNP տրանզիստորներ: NPN տրանզիստորներում էլեկտրոնները լիցքի կրիչներ են: Այն բաղկացած է երկու n տիպի շերտերից, որոնք առանձնացված են p տիպի շերտով: Մյուս կողմից, PNP տրանզիստորները օգտագործում են Փոսերը որպես իրենց լիցքերի մեծամասնության կրիչներ և բաղկացած է երկու տիպի շերտերից, որոնք բաժանված են n տիպի շերտով:

2) դաշտային էֆեկտների տրանզիստորներ. FET տրանզիստորներն ունեն երեք տերմինալ `դարպասը (G), արտահոսքը (D) և աղբյուրը (S): FET տրանզիստորները դասակարգվում են Junction Field Effect տրանզիստորների (JFET) և Մեկուսացված դարպասի FET (IG-FET) կամ MOSFET տրանզիստորների: Շղթայի միացումների համար մենք համարում ենք նաև չորրորդ տերմինալը, որը կոչվում է հիմք կամ հիմք: FET տրանզիստորները վերահսկում են աղբյուրի և արտահոսքի միջև կապուղու չափի և ձևի վրա, որը ստեղծվում է կիրառվող լարման պատճառով: FET տրանզիստորներն ունեն ընթացիկ բարձր շահույթ, քան BJT տրանզիստորները:

Քայլ 4: BD139/140 էներգիայի տրանզիստորների զույգ

Տրանզիստորները հասանելի են տարբեր տիպի փաթեթներում, ինչպիսիք են 2N շարքը կամ Surface mount MMBT շարքը: Նրանք բոլորն ունեն իրենց հատուկ առավելություններն ու կիրառությունները: Դրանցից կա մեկ այլ տիպի տրանզիստորային շարք `BD շարքը, որը հզոր տրանզիստորների շարք է: Այս շարքի տրանզիստորները հիմնականում նախատեսված են լրացուցիչ էներգիա արտադրելու համար, ուստի դրանք մի փոքր ավելի մեծ են, քան մյուս տրանզիստորները:

BD 139 տրանզիստորները NPN տրանզիստորներ են, իսկ BD140 տրանզիստորները ՝ PNP տրանզիստորներ: Նման այլ տրանզիստորների, նրանք նույնպես ունեն 3 կապում, և դրանց կապի կոնֆիգուրացիան ցուցադրված է վերևի նկարում:

Էլեկտրաէներգիայի տրանզիստորների առավելությունները.

1) Շատ հեշտ է միացնել և անջատել էներգիայի տրանզիստորը:

2) Էլեկտրաէներգիայի տրանզիստորը կարող է մեծ հոսանքներ փոխանցել ON վիճակում և անջատել շատ բարձր լարման անջատված վիճակում:

3) Էլեկտրաէներգիայի տրանզիստորը կարող է գործարկվել 10 -ից 15 կՀց միջակայքում միացման հաճախականությունների վրա:

4) էներգիայի տրանզիստորի վրա միացված լարման անկումները ցածր են: Այն կարող է օգտագործվել բեռին հասցված հզորությունը վերահսկելու համար ՝ inverters- ում և choppers- ում:

Էլեկտրաէներգիայի տրանզիստորների թերությունները.

1) Էլեկտրաէներգիայի տրանզիստորը չի կարող բավարար կերպով աշխատել 15 կՀց անջատիչ հաճախականությունից բարձր:

2) Այն կարող է վնասվել ջերմային փախուստի կամ երկրորդ խափանման պատճառով:

3) Այն ունի հակադարձ արգելափակման ունակություն, շատ ցածր է:

Քայլ 5. BD139/140- ի տեխնիկական բնութագրերը

BD139 տրանզիստորների տեխնիկական բնութագրերն են.

1) Տրանզիստորի տեսակը ՝ NPN

2) Max Collector Current (IC): 1.5A

3) առավելագույն կոլեկցիոներ-արտանետիչ լարման (VCE) `80V

4) առավելագույն կոլեկտորային բազայի լարման (VCB) `80V

5) Առավելագույն թողարկող-բազային լարման (VEBO) `5 Վ

6) կոլեկցիոներների առավելագույն ցրումը (հատ) `12.5 Վտ

7) անցման առավելագույն հաճախականությունը (fT) `190 ՄՀց

8) DC նվազագույն և առավելագույն DC ընթացիկ շահույթ (hFE) ՝ 25 - 250

9) Պահպանման և շահագործման առավելագույն ջերմաստիճանը պետք է լինի `-55 -ից +150 աստիճան

BD140 տրանզիստորի տեխնիկական բնութագրերն են.

1) Տրանզիստորի տեսակը `PNP

2) Max Collector Current (IC): -1.5A

3) Max Collector-Emitter Voltage (VCE) ՝ –80V

4) առավելագույն կոլեկտորային բազայի լարման (VCB) `–80V

5) Առավելագույն թողարկող-բազային լարման (VEBO) `–5 Վ

6) առավելագույն կոլեկցիոներների ցրումը (հատ) `12.5 Վտ

7) անցման առավելագույն հաճախականությունը (fT) `190 ՄՀց

8) Նվազագույն և առավելագույն DC ընթացիկ շահույթ (hFE) ՝ 25 - 250

9) Պահպանման և շահագործման առավելագույն ջերմաստիճանը պետք է լինի `-55 -ից +150 աստիճան

Եթե ցանկանում եք լրացուցիչ գիտելիքներ ստանալ BD139/140 տրանզիստորների մասին, կարող եք հղում կատարել դրանց տվյալների թերթին այստեղից:

Քայլ 6. Տրանզիստորների կիրառումը

Տրանզիստորները օգտագործվում են բազմաթիվ գործողությունների համար, սակայն երկու գործողություններ, որոնց համար ամենից հաճախ օգտագործվում են տրանզիստորները, միացումն ու ուժեղացումն են.

1) Տրանզիստորը որպես ուժեղացուցիչ.

Տրանզիստորը հանդես է գալիս որպես ուժեղացուցիչ ՝ բարձրացնելով թույլ ազդանշանի ուժը: Էմիտոր-բազային հանգույցի վրա կիրառվող DC կողմնակալության լարումը ստիպում է այն մնալ առաջի կողմնակալ վիճակում: Այս առաջընթաց կողմնակալությունը պահպանվում է ՝ անկախ ազդանշանի բևեռականությունից: Theածր դիմադրությունը մուտքային շղթայում թույլ է տալիս մուտքի ազդանշանի ցանկացած փոքր փոփոխություն, որը կհանգեցնի ելքի զգալի փոփոխության: Մուտքային ազդանշանի պատճառով առաջացող ճառագայթման հոսանքը նպաստում է կոլեկտորի հոսանքին, որն այնուհետև հոսում է բեռնվածքի դիմացկուն RL- ով, ինչը հանգեցնում է լարման մեծ անկման: Այսպիսով, փոքր մուտքային լարումը հանգեցնում է մեծ ելքային լարման, ինչը ցույց է տալիս, որ տրանզիստորը աշխատում է որպես ուժեղացուցիչ:

2) Տրանզիստորը որպես անջատիչ.

Տրանզիստորային անջատիչները կարող են օգտագործվել լամպեր, ռելեներ կամ նույնիսկ շարժիչներ փոխելու և վերահսկելու համար: Երկբևեռ տրանզիստորը որպես անջատիչ օգտագործելիս դրանք պետք է լինեն «ամբողջովին անջատված» կամ «լիովին միացված»: Ամբողջությամբ «միացված» տրանզիստորները, ինչպես ասում են, գտնվում են իրենց հագեցվածության շրջանում: Ասում են, որ լիովին «OFF» վիճակում գտնվող տրանզիստորները գտնվում են իրենց կտրված շրջանում: Տրանզիստորը որպես անջատիչ օգտագործելիս փոքր Հիմնական հոսանքը վերահսկում է Կոլեկտորի բեռի շատ ավելի մեծ հոսանքը: Երբ տրանզիստորներն օգտագործում են ինդուկտիվ բեռներ փոխելու համար, ինչպիսիք են ռելեներ և էլեկտրամագնիսական սղոցները, օգտագործվում է «Թռիչքի դիոդ»: Երբ անհրաժեշտ է վերահսկել մեծ հոսանքները կամ լարումները, կարելի է օգտագործել Darlington Transistors- ը:

Քայլ 7: BD139 և BD140 H-Bridge միացում:

Այսպիսով, այժմ տեսական մասից հետո մենք կքննարկենք BD139 և BD140 Transistor փաթեթների կիրառումը: Այս ծրագիրը H-Bridge սխեման է, որն օգտագործվում է շարժիչային վարորդների սխեմաներում: Երբ մենք պետք է աշխատենք DC շարժիչներ, պահանջվում է, որ մեծ քանակությամբ էներգիա փոխանցվի այն շարժիչներին, որոնք չեն կարող ապահովել միայն միկրոկոնտրոլերը, այնպես որ մենք պետք է կցենք տրանզիստորային միացում վերահսկիչի և շարժիչի միջև, որն աշխատում է որպես ուժեղացուցիչ: և օգնում է շարժիչը սահուն աշխատել: Այս հավելվածի միացման սխեման ցուցադրված է վերևի նկարում: Այս H կամուրջի սխեմայով բավականաչափ ուժ է տրվում երկու DC շարժիչ սահուն աշխատեցնելու համար, և դրանով մենք կարող ենք նաև վերահսկել շարժիչների պտույտի ուղղությունը: BD139/140 կամ որևէ այլ էներգիայի տրանզիստորներ օգտագործելիս պետք է հիշել մի բան, որ էներգիայի տրանզիստորներն արտադրում են մեծ քանակությամբ էներգիա, որը նույնպես գեներացվում է ջերմության տեսքով, ուստի գերտաքացման հետ կապված խնդիրը կանխելու համար մենք պետք է ավելացնենք ջերմատաքացուցիչ: այդ տրանզիստորներին, որոնց համար տրանզիստորի վրա արդեն անցք է ապահովված:

Թեև էներգիայի տրանզիստորների համար լավագույն ընտրությունը BD139 և BD140 են, եթե դրանք մատչելի չեն, կարող եք նաև օգտվել BD135 և BD136 տիպի համապատասխանաբար NPN և PNP տրանզիստորներից, սակայն նախապատվությունը պետք է տրվի BD139/140 զույգին: Այսպիսով, դա ձեռնարկի համար է, հուսով եմ, որ այն օգտակար էր ձեզ համար: