Γιατί καίγονται τα τρανζίστορ;

Ακόμη και τα καλύτερα, πρωτότυπα και πραγματικά αληθή πεδία τρανζίστορ συνεχίζουν να αποτυγχάνουν για τον ίδιο λόγο - λόγω υπέρβασης οποιασδήποτε από τις μέγιστες επιτρεπόμενες παραμέτρους. Δεν θα λάβουμε υπόψη τη μηχανική βλάβη των περιβλημάτων και των ποδιών, αλλά παρατηρούμε δύο κύριους επιβλαβείς παράγοντες - παραβίαση του θερμικού καθεστώτος και υπέρβαση της κρίσιμης τάσης. Η παραβίαση του θερμικού καθεστώτος σημαίνει την υπέρβαση της επιτρεπόμενης θερμοκρασίας του κρυστάλλου, η οποία συνήθως σχετίζεται άμεσα με το αυξημένο ρεύμα, επομένως θα εξετάσουμε λεπτομερώς αυτή την πτυχή του προβλήματος.

Σε γενικές γραμμές, μπορούμε να πούμε ότι το τρανζίστορ φαινομένου πεδίου αποτυγχάνει είτε από υπέρταση είτε από υπερθέρμανση. Και αν δεν υπάρχουν λόγοι υπέρβασης των επιτρεπόμενων παραμέτρων, τότε το τρανζίστορ θα διατηρήσει τόσο τη λειτουργικότητα όσο και τη λειτουργικότητα των γειτονικών εξαρτημάτων, για να μην αναφέρουμε τα νευρικά κύτταρα του ιδιοκτήτη της συσκευής για την οποία προοριζόταν αυτό το τρανζίστορ. Ας δούμε λοιπόν γιατί τα τρανζίστορ καίγονται.

Υπέρταση

Τρανζίστορ εφέ πεδίου - Αυτές είναι πολύ ευαίσθητες συσκευές ημιαγωγών με αρκετές μεταβάσεις. Και θα ήταν μια ισχυρή απλούστευση να πούμε ότι μια κατανομή της τάσης είναι δυνατή εδώ μόνο από μια αδέξια επαφή με άσχετα τσιμπιδάκια. Στην πραγματικότητα, είναι δυνατή η κατανομή τάσης σε δύο σενάρια: πηγή-πηγή ή πηγή αποστράγγισης.

Η διακοπή της πύλης-πηγής συνήθως συμβαίνει λόγω δυσλειτουργίας στο στάδιο οδήγησης του κυκλώματος ελέγχου ή λόγω παρεμβολών, μεταξύ άλλων λόγω παρεμβολών από την αποστράγγιση λόγω του αποτελέσματος του Miller. Φυσικά, τα σύγχρονα τρανζίστορ χαρακτηρίζονται από μια πολύ μικρή χωρητικότητα αποστράγγισης-πύλης, ωστόσο, από καιρό σε καιρό, μπορούν να αλιευθούν εξαιρέσεις, ειδικά σε κυκλώματα με υψηλό ρυθμό αύξησης της τάσης στην αποχέτευση.

Για να καταπολεμηθεί το φαινόμενο Miller, χρησιμοποιούνται ενεργά κυκλώματα εκφόρτισης κλείστρου ή τουλάχιστον τοποθετείται μια αντίστροφη δίοδος με δίοδο zener στο κύκλωμα κλείστρου πεδίου. Όσον αφορά στην ποιότητα των ίδιων των κυκλωμάτων οδηγού, η μεγαλύτερη αξιοπιστία παρουσιάζει τα κυκλώματα ελέγχου με γαλβανική απομόνωση, ιδιαίτερα λύσεις για τους μετασχηματιστές ελέγχου πύλης.

Για διακοπή τάσης στο κύκλωμα αποστράγγισης-πηγής, ένα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος χρειάζεται μόνο λίγα νανοδευτερόλεπτα για να καεί από μια επαγωγική κύμα μεγάλου πλάτους στη διαρροή. Για να καταπολεμηθεί η υπέρταση στην αποχέτευση χρησιμοποιούνται συνήθως κυκλώματα μαλακής εκκίνησης, περιοριστές ενεργού περιορισμού ή παθητικά κυκλώματα snubber με πυκνωτές και αντιστάσεις ή περιοριστές τάσης βαρίστορ στην αποχέτευση. Αυτά και άλλα προστατευτικά μονοπάτια είναι αναγκαστικά προληπτικά μέτρα για την προστασία τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, είναι πολύ κοινά και αποδεκτά ως πρότυπο μεταξύ των προγραμματιστών της ηλεκτρονικής ισχύος.

Κρύσταλλο υπερθέρμανση

Η πιο συνηθισμένη αιτία της υπερθέρμανσης των τρανζίστορ είναι η κακή σύνδεση της θήκης του τρανζίστορ στο ψυγείο ή απλά η κακή ποιότητα επαφής μεταξύ του ψυγείου και του τρανζίστορ. Προκειμένου να προστατευθεί από αυτό το φαινόμενο, είναι καλύτερο όχι μόνο να χρησιμοποιηθούν υποστρώματα και πάστες που μεταφέρουν θερμότητα, αλλά και να χρησιμοποιηθούν αισθητήρες θερμοκρασίας που θα απενεργοποιούσαν το κύκλωμα όταν εμφανίζεται υπερθέρμανση.

Η υπερφόρτωση μεσαίου ρεύματος είναι ένας άλλος λόγος για την υπερθέρμανση του τρανζίστορ. Τις περισσότερες φορές σε κυκλώματα μετατροπέα παλμών αγωνίζονται με αυτό αυξάνοντας σταδιακά τη συχνότητα και το πλάτος των παλμών ελέγχου. Αυτό είναι απαραίτητο για να αποφευχθεί η υπέρβαση του μέσου ρεύματος, για παράδειγμα κατά τη διάρκεια της ψυχρής εκκίνησης της συσκευής, όταν φορτίζονται κεντρικοί πυκνωτές ή ο κινητήρας ξεκινά, ο οποίος δεν έχει ακόμα κερδίσει ταχύτητα και αν εφαρμόσετε αμέσως το πλήρες ρεύμα, τα τρανζίστορ θα υπερφορτωθούν αμέσως. Τα τρέχοντα κυκλώματα ανατροφοδότησης στα κυκλώματα ώθησης-έλξης συμβάλλουν επίσης στην προστασία των τρανζίστορ.

Και φυσικά, μέσω του ρεύματος, πού θα πήγαιναν χωρίς αυτό. Οι προγραμματιστές των κυκλωμάτων μισής γέφυρας δεν το ξέρουν από το άκουσμα.Θα εξοικονομήσει τον κατάλληλο υπολογισμό και σχεδιασμό του κυκλώματος ελέγχου και των κυκλωμάτων ανατροφοδότησης, καθώς και μια μαλακή εκκίνηση με μια αργή αύξηση του ρυθμού επανάληψης και του πλάτους των παλμών ελέγχου.