Image201 (4)

Pod lupą

U_l«4V

rv*-18V*2A

Podstawowe parametry

tranzystora

W katalogach zaprezentowane są liczne parametry i charakterystyki tranzystorów. Dla hobbysty niektóre zupełnie nie mają znaczenia, a inne są ważne i należy na nie zwracać baczną uwagę. Te najważniejsze parametry tranzystora to:

1.    maksymalny prąd kolektora Ic

Z kilku powodów zawsze warto dohrać tranzystor z zapasem, żeby nie pracować przy maksymalnej wartościach prądu lc.

2.    maksymalne napięcie kolektor'-emiter

UcKO

Znaczne przekroczenie dopuszczalnej wartości napięcia Uceo doprowadzi do przebicia struktur tranzystora i ich nieodwracalnego uszkodzenia. W praktyce zwykle dobiera się tranzystor z zapasem, by napięcie zasilania (ogólniej: napięcie, które w czasie pracy może się pojawić między kolektorem a emiterem) było znacząco mniejsze od katalogowej wartości Uceo.

3.    dopuszczalna moc strat Ptot

Jeśli przez tranzystor płynie prąd kolektora i występuje na nim napięcie kolektnr-emi-ter (rysunek 9), to w tym tranzystorze niechybnie wydziela się ciepło (moc strat) o wartości:

Pstr = UrF*Ir

Pomijamy tu znikomą moc związaną ze spadkiem napięcia Ube i z przepływem prądu bazy (Ube⁴ Ib).

Dwa przykłady obliczeń pokazane są na rysunku 16. Jeśli tranzystor pracuje przy przebiegach zmiennych, do obliczeń trzeba wziąć średnie, spoczynkowe wartości napięcia i prądu stałego. Warto wiedzieć i pamiętać, że najwięcej ciepła wydziela się w tranzystorze, gdy napięcie na nim jest równe połowie napięcia zasilania, czyli równe napięciu na obciążeniu.

Koniecznie trzeba zauważyć, iż podana w katalogu dopuszczalna moc strat Ptot jest zawsze dużo mniejsza niż iloczyn maksymalnych katalogowych wartości Ic*Uceo- Nie tylko z tego powodu tranzystor nie może pracować przy dużych wartościach napięcia i jednocześnie przy dużych wartościach prądu

Rys. 16

O ⁺24V Uce“16V

If =2A

10n\A

Uu-«V

Vi.10mA

P_ltJ-v3CV

Nawet gdyby nie została przekroczona dopuszczalna moc strat, tranzystor może ulec uszkodzeniu wskutek tzw. drugiego przebicia (secondary breakdown). Nie wchodząc w skomplikowane szczegóły: problem drugiego przebicia można ominąć, pracując przy napięciach, prądach i mocach znacząco mniejszych niż katalogowe maksymalne wartości.

A teraz kluczowa sprawa: ciepło wydzielające się w tranzystorze podgrzewa jego strukturę czynną. W sumie najważniejsza jest nie tyle wartość dopuszczalnej, katalogou-ej mocy strat Ptot, tylko takie dobranie warunków pracy tranzystora i ewentualnego radiatora, żeby temperatura półprzewodnikowej struktury nie wzrosła powyżej +150°C. Trzeba bowiem zawsze pamiętać, iż katalogowa wartość Ptot dotyczy ideamego chłodzenia, co jest nie do zrealizowania w rzeczywistości.

Popularne małe tranzystory w plastikowych obudowach TO-92 mają dopuszczalną moc strat 0,5...IW, a zwykle pracują przy dużo mniejszej mocy traconej - patrz wcześniejszy przykład z rysunku lOa. Przy mocach strat do 200...300mW (0,2...0,3W) nie ma żadnego problemu, ponieważ nagrzewanie jest znikome. Kwestię nagrzewania należy wziąć pod uwagę, jeśli moc strat przekracza 500mW (0,5W). Tam, gdzie przewiduje się większe prądy, napięcia i straty mocy. trzeba

24 Sierpień 2006 Elektronika dla Wszystkich