A tranzisztor alapjai - BD139 és BD140 Teljesítménytranzisztor bemutató: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Hé, mi újság, srácok! Akarsh itt a CETech -től.

Ma ismereteket szerezünk a kis méretű, de sokkal nagyobb munka tranzisztoros áramkörök erőművéről.

Alapvetően néhány, a tranzisztorokkal kapcsolatos alapot fogunk megvitatni, majd ezt követően hasznos ismereteket fogunk áttekinteni a BD139 és BD140 teljesítménytranzisztorok néven ismert specifikus típusú tranzisztorokról.

És a vége felé néhány műszaki specifikációt is megvitatunk. Remélem izgatott vagy. Tehát kezdjük.

1. lépés: PCB -k beszerzése a gyártott projektekhez

Meg kell nézni a PCBWAY -t, ha olcsón szeretne PCB -t rendelni!

10 jó minőségű nyomtatott áramköri lapot kap, amelyeket olcsón gyártanak és szállítanak a küszöbön. Az első rendelés szállításakor kedvezményt is kap. Töltse fel Gerber -fájljait a PCBWAY -re, hogy jó minőségű és gyors átfutási idővel gyárthassa őket. Nézze meg online Gerber néző funkciójukat. A jutalompontokkal ingyenes dolgokat kaphat ajándékboltjukból.

Lépés: Mi az a tranzisztor?

A tranzisztor a napjainkban használt összes elektronikus áramkör alapvető építőköve. A körülöttünk lévő minden készülék tranzisztorokat tartalmaz. Azt mondhatjuk, hogy az analóg elektronika nem teljes tranzisztor nélkül.

Ez egy három terminálú félvezető eszköz, amelyet az elektronikus jelek és elektromos áram erősítésére vagy váltására használnak. Félvezető anyagból áll, általában legalább három csatlakozóval a külső áramkörhöz való csatlakoztatáshoz. A tranzisztor kivezetéseinek egy párjára alkalmazott feszültség vagy áram egy másik kapcspáron keresztül vezérli az áramot. Mivel a szabályozott (kimenő) teljesítmény nagyobb lehet, mint a vezérlő (bemeneti) teljesítmény, egy tranzisztor képes erősíteni egy jelet. Ma egyes tranzisztorokat egyenként csomagolnak, de sokkal többet találnak integrált áramkörökbe ágyazva.

A legtöbb tranzisztor nagyon tiszta szilíciumból, néhány pedig germániumból készül, de néha más félvezető anyagokat is használnak. A tranzisztornak csak egyféle töltéshordozója lehet, egy terepi hatású tranzisztorban, vagy kétféle töltéshordozója lehet a bipoláris csomópontú tranzisztoros eszközökben.

A tranzisztorok három részből állnak: bázis, kollektor és emitter. Az alap a kapuvezérlő eszköz a nagyobb áramellátáshoz. A kollektor összegyűjti a töltéshordozókat, és az emitter ezeknek a hordozóknak a kimenete.

3. lépés: A tranzisztorok osztályozása

A tranzisztorok két típusból állnak:-

1) Bipoláris csomópont tranzisztorok: A bipoláris junction tranzisztor (BJT) egy olyan tranzisztor, amely elektronokat és lyukakat is használ töltéshordozóként. A bipoláris tranzisztor lehetővé teszi, hogy az egyik termináljába fecskendezett kis áram egy sokkal nagyobb áramot vezéreljen két másik terminál között, ami lehetővé teszi az eszköz erősítését vagy kapcsolását. A BJT -k kétféle típusúak, mint NPN és PNP tranzisztorok. Az NPN tranzisztorokban az elektronok a legtöbb töltéshordozók. Két n típusú rétegből áll, amelyeket egy p típusú réteg választ el egymástól. Másrészt a PNP tranzisztorok a Lyukakat használják többségi töltéshordozóiként, és két p típusú rétegből áll, amelyeket egy n típusú réteg választ el.

2) Terepi effektusú tranzisztorok: A terepi hatású tranzisztorok unipoláris tranzisztorok, és csak egyféle töltéshordozót használnak. A FET tranzisztoroknak három terminálja van: kapu (G), leeresztés (D) és forrás (S). A FET tranzisztorokat Junction Field Effect tranzisztorok (JFET) és szigetelt kapu FET (IG-FET) vagy MOSFET tranzisztorokba sorolják. Az áramkör csatlakozásaihoz figyelembe vesszük a negyedik terminált is, amelyet bázisnak vagy hordozónak neveznek. A FET tranzisztorok vezérlik a forrás és a lefolyó közötti csatorna méretét és alakját, amelyet egy feszültség hoz létre. A FET tranzisztorok nagy áramerősítéssel rendelkeznek, mint a BJT tranzisztorok.

4. lépés: BD139/140 Power Transistor Pair

A tranzisztorok különböző típusú csomagokban kaphatók, mint például a 2N sorozat vagy a Surface mount MMBT sorozat, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és alkalmazásai. Ezek közül van egy másik típusú tranzisztor sorozat, a BD sorozat, amely egy teljesítménytranzisztor sorozat. Ennek a sorozatnak a tranzisztorokat általában extra áram előállítására tervezték, ezért valamivel nagyobbak, mint a többi tranzisztor.

A BD 139 tranzisztorok NPN tranzisztorok, a BD140 tranzisztorok PNP tranzisztorok. Más tranzisztorokhoz hasonlóan 3 tűvel is rendelkeznek, és a tüskék konfigurációja a fenti képen látható.

A teljesítménytranzisztorok előnyei:-

1) Nagyon könnyű be- és kikapcsolni a táp tranzisztort.

2) A teljesítménytranzisztor bekapcsolt állapotban nagy áramokat képes szállítani, és kikapcsolt állapotban blokkolja a nagyon magas feszültséget.

3) A teljesítménytranzisztor 10 és 15 kHz közötti kapcsolási frekvenciákon működtethető.

4) A bekapcsolt állapotú feszültségesések a teljesítménytranzisztoron keresztül alacsonyak. Segítségével szabályozható a terhelésre leadott teljesítmény, inverterekben és aprítókban.

A teljesítménytranzisztorok hátrányai:

1) A teljesítménytranzisztor nem tud kielégítően működni a 15 kHz -es kapcsolási frekvencia felett.

2) Sérülhet a termikus elszökés vagy a második meghibásodás miatt.

3) Fordított blokkoló képessége nagyon alacsony.

5. lépés: A BD139/140 műszaki előírásai

A BD139 tranzisztorok műszaki jellemzői:

1) Tranzisztor típusa: NPN

2) Maximális kollektoráram (IC): 1,5A

3) Maximális kollektor-kibocsátó feszültség (VCE): 80V

4) Max. Kollektor-alapfeszültség (VCB): 80V

5) Maximális adó-bázis feszültség (VEBO): 5V

6) Max. Kollektor -eloszlás (db): 12,5 watt

7) Maximális átmeneti frekvencia (fT): 190 MHz

8) Minimális és maximális egyenáramú erősítés (hFE): 25 - 250

9) A maximális tárolási és működési hőmérsékletnek: -55 és +150 Celsius fok között kell lennie

A BD140 tranzisztor műszaki jellemzői a következők:

1) Tranzisztor típusa: PNP

2) Maximális kollektoráram (IC): -1,5A

3) Maximális kollektor-kibocsátó feszültség (VCE): –80V

4) Max. Kollektor-alapfeszültség (VCB): –80V

5) Maximális adó-bázis feszültség (VEBO): –5V

6) Max. Kollektor -szétszórás (db): 12,5 watt

7) Maximális átmeneti frekvencia (fT): 190 MHz

8) Minimális és maximális egyenáram -erősítés (hFE): 25 - 250

9) A maximális tárolási és működési hőmérsékletnek: -55 és +150 Celsius fok között kell lennie

Ha további ismereteket szeretne szerezni a BD139/140 tranzisztorokról, akkor itt megtekintheti az adatlapjukat.

6. lépés: A tranzisztorok alkalmazása

A tranzisztorokat sok műveletre használják, de a két művelet, amelyre a tranzisztorokat leggyakrabban használják, a kapcsolás és az erősítés:

1) Tranzisztor, mint erősítő:

A tranzisztor erősítőként működik a gyenge jel erősségének növelésével. Az emitter-bázis csomópontra alkalmazott egyenáramú előfeszítési feszültség miatt az előfeszített állapotban marad. Ez az előreirányú torzítás a jel polaritásától függetlenül megmarad. A bemeneti áramkör alacsony ellenállása lehetővé teszi, hogy a bemeneti jel bármilyen apró változása érezhetően megváltoztassa a kimenetet. A bemeneti jel által okozott emitteráram hozzájárul a kollektoráramhoz, amely ezután átfolyik az RL terhelési ellenálláson, és nagy feszültségcsökkenést eredményez rajta. Így egy kis bemeneti feszültség nagy kimeneti feszültséget eredményez, ami azt mutatja, hogy a tranzisztor erősítőként működik.

2) Tranzisztor, mint kapcsoló:

A tranzisztoros kapcsolók lámpák, relék vagy akár motorok kapcsolására és vezérlésére használhatók. Ha a bipoláris tranzisztorokat kapcsolóként használja, akkor azoknak „teljesen ki” vagy „teljesen be” kell lenniük. A teljesen „BE” állapotú tranzisztorok állítólag a telítettségi tartományukban vannak. A teljesen „kikapcsolt” tranzisztorok állítólag a cut-off tartományukban vannak. Amikor a tranzisztor kapcsolóként használatos, egy kis bázisáram sokkal nagyobb kollektor terhelési áramot szabályoz. Amikor tranzisztorokat használ induktív terhelések, például relék és mágnesszelepek kapcsolására, „lendkerék -diódát” használ. Ha nagy áramokat vagy feszültségeket kell szabályozni, akkor Darlington tranzisztorok használhatók.

7. lépés: BD139 és BD140 H-híd áramkör

Tehát most az elméleti rész nagy része után a BD139 és BD140 tranzisztor csomagok alkalmazásáról fogunk beszélni. Ez az alkalmazás a H-híd áramkör, amelyet a motorvezérlő áramkörökben használnak. Ha egyenáramú motorokat kell működtetnünk, akkor nagy teljesítményű energiát kell szállítani a motorokra, amelyet a mikrokontroller önmagában nem tud teljesíteni, ezért tranzisztoros áramkört kell csatlakoztatnunk a vezérlő és az erősítőként működő motor közé. és elősegíti a motor zökkenőmentes működését. Ennek az alkalmazásnak a kapcsolási rajza a fenti képen látható. Ezzel a H-híd áramkörrel elegendő teljesítmény jut két egyenáramú motor zökkenőmentes működéséhez, és ezzel a motorok forgásirányát is szabályozhatjuk. Az egyik dolgot szem előtt kell tartanunk a BD139/140 vagy bármely más teljesítménytranzisztor használata során, hogy a teljesítménytranzisztorok nagy mennyiségű energiát termelnek, ami szintén hő formájában keletkezik, így a túlmelegedési probléma elkerülése érdekében hűtőbordát kell hozzáadnunk. ezekhez a tranzisztorokhoz, amelyekhez már lyuk van a tranzisztoron.

Bár a legjobb választás a teljesítménytranzisztorokhoz a BD139 és a BD140, ha nem állnak rendelkezésre, akkor a BD135 és a BD136 típusokat is választhatja, amelyek NPN és PNP tranzisztorok, de előnyben kell részesíteni a BD139/140 párost. Szóval ennyi a bemutatóhoz, remélem hasznos volt számodra.