Hur man väljer en analog transistor

I den här artikeln kommer vi att diskutera ämnet att välja analoger av bipolära och fälteffekttransistorer. Vilka parametrar för transistorn bör du vara uppmärksam på för att välja rätt ersättning?

Vad är det här för? Det händer att när man reparerar en enhet, till exempel en växelströmförsörjning, tvingas användaren att gå till närmaste butik med elektroniska komponenter, men sortimentet innehåller inte just en sådan transistor som misslyckades i enhetens krets. Då måste du välja mellan vad som är tillgängligt, det vill säga välja en analog.

Och det händer också att den utbrända transistorn på brädet var en av de som redan har avbrutits, och då är det precis rätt sak att göra är databladet tillgängligt i nätverket, där du kan se parametrarna och välja lämplig analog från de för närvarande tillgängliga. På ett eller annat sätt måste du veta vilka parametrar du ska välja, och detta kommer att diskuteras senare.

Bipolära transistorer

För att börja, låt oss prata om bipolära transistorer. De viktigaste egenskaperna här är:

• maximal uppsamlings-emitterspänning

• maximal uppsamlingsström

• maximal effekt som sprids av transistorhöljet,

• avstängningsfrekvens

• nuvarande överföringskoefficient.

Först och främst utvärderar de schemat som helhet. Vid vilken frekvens fungerar enheten? Hur snabb ska transistorn vara? Det är bäst om enhetens driftsfrekvens är 10 eller många gånger lägre än transistorns avstängningsfrekvens. Till exempel är fg 30 MHz, och driftsfrekvensen för enheten där transistorn kommer att arbeta är 50 kHz.

Om du får transistorn att arbeta med en frekvens nära gränsen, kommer den nuvarande överföringskoefficienten att tendera till enhet, och mycket energi krävs för kontroll. Låt därför gränsfrekvensen för den valda analogen vara större än eller lika med gränsfrekvensen för transistorn som behöver bytas ut.

Följande steg är uppmärksamma på kraften som transistorn kan sprida. Här tittar de på den maximala kollektorströmmen och på gränsvärdet för kollektor-emitterspänningen. Den maximala kollektorströmmen måste vara högre än den maximala strömmen i den transistorstyrda kretsen. Den valda transistorns maximala kollektorsändarspänning måste vara högre än gränspänningen i den styrda kretsen.

Om parametrarna väljs baserat på databladet för komponenten som ska bytas ut, ska den valda analogen när det gäller spänningsgräns och strömgräns matcha eller överskrida den utbytbara transistorn. Till exempel, om en transistor brinner ner, vars maximala kollektor-emitterspänning är 80 volt, och den maximala strömmen är 10 ampere, är i detta fall en analog med maximala parametrar för ström och spänning på 15 ampère och 230 volt lämplig som ersättning.

Därefter uppskattas den nuvarande överföringskoefficienten h21. Denna parameter anger hur många gånger kollektorströmmen överskrider basströmmen i processen att styra transistorn. Det är bättre att prioritera transistorer med ett värde på denna parameter större än eller lika med h21 för den ursprungliga komponenten, åtminstone ungefär.

Du kan inte ersätta transistorn med h21 = 30, transistorn med h21 = 3, styrkretsen kan helt enkelt inte klara eller bränna ut, och enheten kan inte fungera normalt, det är bättre om analogen har h21 på nivån 30 eller mer, till exempel 50. Ju högre förstärkning ström, desto lättare är det att styra transistorn, desto högre styreffektivitet, basströmmen är mindre, kollektorströmmen är mer.

Transistorn går in i mättnaden utan onödiga kostnader. Om enheten där transistorn väljs har ett ökat krav på den aktuella överföringskoefficienten, bör användaren välja en analog med en närmare den ursprungliga h21, eller så måste du göra ändringar i baskontrollkretsen.

Slutligen, titta på mättningsspänningen, en kollektor-emitterspänning för en öppen transistor. Ju mindre den är, desto mindre kraft kommer att spridas på komponenthuset i form av värme.Och det är viktigt att notera hur mycket transistorn faktiskt kommer att behöva avleda värme i kretsen, det maximala värdet för den effekt som sprids av huset ges i dokumentationen (i databladet).

Multiplicera kollektorkretsströmmen med spänningen som kommer att falla vid kollektor-emitterkorsningen under kretsens drift och jämföra med den maximala termiska effekten som tillåts för transistorhöljet. Om den faktiskt tilldelade effekten är större än gränsen kommer transistorn snabbt att brännas ut.

Så den bipolära transistorn 2N3055 kan säkert ersättas med KT819GM ​​och vice versa. Jämförelse av deras dokumentation kan vi dra slutsatsen att dessa är nästan fullständiga analoger, både i struktur (både NPN) och i ärende och i grundläggande parametrar, som är viktiga för lika effektiv drift i liknande lägen.

Fälteffekttransistorer

Låt oss nu prata om fälteffekttransistorer. Fälteffekttransistorer används ofta idag, i vissa enheter, till exempel i växelriktare, ersatte de nästan fullständigt bipolära transistorer. Fälteffekttransistorer styrs av spänning, det elektriska fältet i grindladdningen, och därför är styrningen billigare än i bipolära transistorer, där basströmmen styrs.

Fälteffekttransistorer växlar mycket snabbare jämfört med bipolära, har ökad termisk stabilitet och har inte minoritetsladdningsbärare. För att säkerställa växling av betydande strömmar kan fälteffekttransistorer anslutas parallellt i stort antal utan nivelleringsmotstånd, det räcker med att välja rätt drivrutin.

Så när det gäller valet av analoger av fälteffekttransistorer är algoritmen här densamma som med valet av bipolära analoger, med den enda skillnaden att det inte finns några problem med den aktuella överföringskoefficienten och en ytterligare parameter såsom grindkapacitansen visas. Maximal dräneringsspänning, maximal dräneringsström. Det är bättre att välja med en marginal så att den förmodligen inte bränner ut.

Fälteffekttransistorer har inte en sådan parameter som mättningsspänning, men det finns en parameter "kanalmotstånd i öppet tillstånd". Baserat på den här parametern kan du bestämma hur mycket effekt som ska spridas i komponenthöljet. Öppen kanalmotstånd kan variera från fraktioner av en ohm till enheter av en ohm.

I högspänningsfälteffekttransistorer är motståndet med öppen kanal vanligtvis mer än en ohm, och detta måste beaktas. Om det är möjligt att välja en analog med en lägre öppen kanalmotstånd, kommer det att bli mindre värmeförlust, och spänningsfallet vid korsningen kommer inte att vara kritiskt högt i öppet tillstånd.

Stegheten hos S-karakteristiken för fälteffekttransistorer är en analog till strömöverföringskoefficienten för bipolära transistorer. Denna parameter visar beroendet av dräneringsströmmen på grindspänningen. Ju högre sluttning av S-karakteristiken, desto mindre spänning måste appliceras på grinden för att växla en betydande dräneringsström.

Glöm inte grindens spänning när du väljer en analog, för om spänningen på grinden är lägre än tröskeln kommer transistorn inte helt att öppnas och den kopplade kretsen får inte tillräckligt med ström, all kraft måste spridas av transistorn, och den helt enkelt överhettas. Grindstyrspänningen måste vara högre än tröskelspänningen. En analog bör ha en tröskelgrindspänning som inte är högre än originalet.

Distributionskraften hos en fälteffekttransistor liknar spridningskraften hos en bipolär transistor, denna parameter anges i databladet, och, som i fallet med bipolära transistorer, beror på typen av hölje. Ju större komponenthuset är, desto större värmekraft kan den sprida för sig självt.

Slutarkapacitet. Eftersom fälteffekttransistorer styrs av grindspänningen och inte av basströmmen, som bipolära transistorer, införs här en parameter som grindkapacitansen och den totala grindladdningen.När du väljer en analog för att ersätta originalet, var uppmärksam på att slutaren på analogen inte är tyngre.

Slutarkapaciteten är bäst om det visar sig vara något mindre, det är lättare att styra en sådan fälteffekttransistor, kanterna blir brantare. Men om du inte tänker löda grindmotstånd i styrkretsen, låt grindens kapacitans vara så nära originalet som möjligt.

Så, mycket vanligt för några år sedan, ersätts IRFP460 med en 20N50, som har en något lättare slutare. Om vi ​​vänder oss till datablad är det lätt att märka den nästan fullständiga likheten mellan parametrarna för dessa fälteffekttransistorer.

Vi hoppas att den här artikeln hjälpte dig att ta reda på vilka egenskaper du behöver fokusera på för att hitta den lämpliga analogen till transistorn.