Transistorin perusteet - BD139 & BD140 Tehotransistorin opetusohjelma: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Hei, mitä kuuluu, kaverit! Akarsh täällä CETechistä.

Tänään saamme tietoa pienikokoisten, mutta paljon suurempien työtransistoripiirien voimalaitoksesta.

Periaatteessa keskustelemme joistakin transistoreihin liittyvistä perusteista ja sen jälkeen tarkastelemme hyödyllistä tietoa tietyntyyppisistä transistorisarjoista, jotka tunnetaan nimellä BD139 ja BD140 tehotransistorit.

Ja loppua kohden keskustelemme myös joistakin teknisistä tiedoista. Toivottavasti olet innoissasi. Aloitetaan siis.

Vaihe 1: Hanki piirilevyjä projekteillesi

Sinun täytyy tarkistaa PCBWAY, jos haluat tilata piirilevyjä verkosta halvalla!

Saat 10 laadukasta piirilevyä, jotka valmistetaan ja toimitetaan kotiovellesi halvalla. Saat myös alennuksen ensimmäisestä tilauksestasi. Lataa Gerber -tiedostosi PCBWAY: lle, jotta ne valmistetaan laadukkaasti ja nopeasti. Tutustu heidän online -Gerber -katselutoimintoonsa. Palkintopisteillä voit saada ilmaista tavaraa lahjakaupasta.

Vaihe 2: Mikä on transistori

Transistori on kaikkien nykyään käytettyjen elektronisten piirien perusrakenne. Jokainen ympärillämme oleva laite sisältää transistoreita. Voimme sanoa, että analoginen elektroniikka on epätäydellinen ilman transistoria.

Se on kolminapainen puolijohdelaite, jota käytetään vahvistamaan tai vaihtamaan elektronisia signaaleja ja sähköä. Se koostuu puolijohdemateriaalista, jossa on yleensä vähintään kolme liitintä ulkoiseen piiriin liittämistä varten. Jännite tai virta, joka kohdistetaan yhteen transistorin liittimien pariin, ohjaa virtaa toisen liitäntäparin kautta. Koska ohjattu (lähtö) teho voi olla suurempi kuin ohjausteho (tulo), transistori voi vahvistaa signaalin. Nykyään jotkut transistorit on pakattu yksitellen, mutta paljon muita löytyy integroiduista piireistä.

Useimmat transistorit on valmistettu erittäin puhtaasta piistä ja osa germaniumista, mutta joskus käytetään tiettyjä muita puolijohdemateriaaleja. Transistorilla voi olla vain yhden tyyppinen varauskannatin, kenttätransistorissa, tai voi olla kahdenlaisia varauskantoaaltoja bipolaarisissa liitostransistorilaitteissa.

Transistorit koostuvat kolmesta osasta: pohja, keräilijä ja lähetin. Pohja on isomman sähkönsyötön portin ohjauslaite. Keräin kerää varauskantajat, ja lähetin on näiden kantoaaltojen ulostulo.

Vaihe 3: Transistorien luokittelu

Transistoreita on kahta tyyppiä:-

1) Bipolaariset liitostransistorit: Bipolaarinen liitostransistori (BJT) on transistorityyppi, joka käyttää sekä elektroneja että reikiä varauskantajina. Bipolaarinen transistori mahdollistaa pienen virran, joka ruiskutetaan yhteen sen liittimistä, ohjaamaan paljon suurempaa virtaa, joka virtaa kahden muun liittimen välillä, mikä tekee laitteesta kykenevän vahvistamaan tai kytkemään. BJT: t ovat kahta tyyppiä, joita kutsutaan NPN- ja PNP -transistoreiksi. NPN -transistoreissa elektronit ovat suurin varauskantoaalto. Se koostuu kahdesta n-tyypin kerroksesta, jotka on erotettu p-tyypin kerroksella. Toisaalta PNP-transistorit käyttävät reikiä pääasiallisina varauskantajinaan ja se koostuu kahdesta p-tyyppisestä kerroksesta, jotka on erotettu n-tyypin kerroksella.

2) Kenttävaikutransistorit: Kenttävaikutustransistorit ovat yksinapaisia transistoreita ja käyttävät vain yhdenlaista varauskantoa. FET -transistoreissa on kolme terminaalia: portti (G), tyhjennys (D) ja lähde (S). FET-transistorit luokitellaan Junction Field Effect -transistoreihin (JFET) ja eristettyihin portteihin (IG-FET) tai MOSFET-transistoreihin. Piirin liitäntöjä varten harkitsemme myös neljättä terminaalia, jota kutsutaan pohjaksi tai substraatiksi. FET -transistorit hallitsevat syötetyn jännitteen luoman lähteen ja viemärin välisen kanavan kokoa ja muotoa. FET -transistoreilla on suuri virranvahvistus kuin BJT -transistoreilla.

Vaihe 4: BD139/140 Power Transistor Pair

Transistoreita on saatavana erityyppisissä pakkauksissa, kuten 2N -sarjassa tai Surface Mount MMBT -sarjassa. Niillä kaikilla on omat etunsa ja sovelluksensa. Näistä on olemassa toinen transistorisarja, BD -sarja, joka on tehotransistorisarja. Tämän sarjan transistorit on yleensä suunniteltu tuottamaan lisätehoa ja siksi ne ovat hieman suurempia kuin muut transistorit.

BD 139 -transistorit ovat NPN -transistoreita ja BD140 -transistorit ovat PNP -transistoreita. Samoin kuin muissa transistoreissa, niissä on myös 3 nastaa ja niiden nastakonfiguraatio näkyy yllä olevassa kuvassa.

Tehotransistorien edut:-

1) Virtatransistorin kytkeminen päälle ja pois päältä on erittäin helppoa.

2) Tehotransistori voi kuljettaa suuria virtoja ON -tilassa ja estää erittäin korkean jännitteen OFF -tilassa.

3) Tehotransistoria voidaan käyttää kytkentätaajuuksilla alueella 10-15 kHz.

4) ON-tilan jännitehäviöt tehotransistorin poikki ovat pieniä. Sitä voidaan käyttää kuormalle syötettävän tehon säätämiseen inverttereissä ja silppureissa.

Tehotransistorien haitat:-

1) Tehotransistori ei voi toimia tyydyttävästi yli 15 kHz: n kytkentätaajuuden.

2) Se voi vaurioitua lämpöhäiriön tai toisen rikkoutumisen vuoksi.

3) Sen käänteinen estokapasiteetti on erittäin alhainen.

Vaihe 5: BD139/140: n tekniset tiedot

BD139 -transistorien tekniset tiedot ovat:

1) Transistorin tyyppi: NPN

2) Suurin keräysvirta (IC): 1,5A

3) Suurin keräilijän ja lähettimen jännite (VCE): 80 V.

4) Suurin keräin-perusjännite (VCB): 80V

5) Suurin lähetin-pohjajännite (VEBO): 5V

6) Suurin keräimen hajoaminen (kpl): 12,5 wattia

7) Suurin siirtotaajuus (fT): 190 MHz

8) Pienin ja suurin tasavirta -vahvistus (hFE): 25-250

9) Säilytys- ja käyttölämpötilan tulee olla: -55 -+150 celsiusastetta

BD140 Transistorin tekniset tiedot ovat:

1) Transistorin tyyppi: PNP

2) Suurin keräysvirta (IC): -1,5A

3) Suurin keräilijän ja lähettimen jännite (VCE): –80 V.

4) Suurin keräin-perusjännite (VCB): –80V

5) Lähetin-perusjännite (VEBO): –5V

6) Suurin keräimen hajoaminen (kpl): 12,5 wattia

7) Suurin siirtotaajuus (fT): 190 MHz

8) Pienin ja suurin tasavirta -vahvistus (hFE): 25-250

9) Säilytys- ja käyttölämpötilan tulee olla: -55 -+150 celsiusastetta

Jos haluat saada lisätietoa BD139/140 -transistoreista, voit tutustua niiden tietolomakkeeseen täältä.

Vaihe 6: Transistorien sovellukset

Transistoreita käytetään moniin toimintoihin, mutta kaksi operaatiota, joihin transistoreita käytetään useimmiten, ovat kytkentä ja vahvistaminen:

1) Transistori vahvistimena:

Transistori toimii vahvistimena lisäämällä heikon signaalin voimakkuutta. DC-esijännite, joka kohdistuu lähetin-pohja-risteykseen, tekee siitä edelleen eteenpäin suuntautuneen. Tämä eteenpäin suuntautuva esijännite säilyy signaalin napaisuudesta riippumatta. Tulopiirin alhainen vastus mahdollistaa pienen muutoksen tulosignaalissa, mikä johtaa huomattavaan muutokseen lähdössä. Tulosignaalin aiheuttama emitterivirta lisää kollektorivirtaa, joka sitten virtaa kuormitusvastuksen RL läpi, mikä aiheuttaa suuren jännitehäviön sen yli. Näin ollen pieni tulojännite johtaa suureen lähtöjännitteeseen, mikä osoittaa, että transistori toimii vahvistimena.

2) Transistori kytkimenä:

Transistorikytkimillä voidaan kytkeä ja ohjata lamppuja, releitä tai jopa moottoreita. Kun käytetään bipolaarista transistoria kytkimenä, niiden on oltava joko "kokonaan pois päältä" tai "kokonaan päällä". Transistorien, jotka ovat täysin OFF-tilassa, sanotaan olevan niiden katkaisualueella. Kun transistoria käytetään kytkimenä, pieni kantavirta ohjaa paljon suurempaa keräimen kuormitusvirtaa. Kun transistoreita käytetään induktiivisten kuormien, kuten releiden ja solenoidien, kytkemiseen, käytetään vauhtipyörädiodia. Kun suuria virtoja tai jännitteitä on ohjattava, voidaan käyttää Darlington -transistoreita.

Vaihe 7: BD139 ja BD140 H-siltapiiri

Joten nyt niin suuren teoreettisen osan jälkeen keskustelemme BD139- ja BD140 -transistoripakettien sovelluksesta. Tämä sovellus on H-siltapiiri, jota käytetään moottorin ohjainpiireissä. Kun meidän on käytettävä tasavirtamoottoreita, vaaditaan, että moottoreihin syötetään suuri määrä tehoa, jota pelkkä mikro -ohjain ei pysty täyttämään, joten meidän on liitettävä transistoripiiri ohjaimen ja vahvistimena toimivan moottorin väliin ja auttaa moottorin sujuvassa käytössä. Tämän sovelluksen kytkentäkaavio on esitetty yllä olevassa kuvassa. Tällä H-siltapiirillä saadaan tarpeeksi virtaa kahden tasavirtamoottorin sujuvaan käyttöön, ja tämän avulla voimme myös ohjata moottoreiden pyörimissuuntaa. Yksi asia, joka meidän on pidettävä mielessä käytettäessä BD139/140: tä tai muita tehotransistoreita, on se, että tehotransistorit tuottavat suuren määrän tehoa, joka syntyy myös lämmön muodossa, joten ylikuumenemisen estämiseksi meidän on lisättävä jäähdytyselementti näihin transistoreihin, joille transistorissa on jo reikä.

Vaikka paras vaihtoehto tehotransistoreille on BD139 ja BD140, jos niitä ei ole saatavana, voit myös valita BD135 ja BD136, jotka ovat vastaavasti NPN- ja PNP -transistoreita, mutta parempana on pidettävä BD139/140 -paria. Joten se on opetusohjelmassa, toivottavasti siitä oli apua sinulle.