Tranzistora pamati - BD139 un BD140 Jaudas tranzistora apmācība: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Hei, kas notiek, puiši! Akarsh šeit no CETech.

Šodien mēs gūsim zināmas zināšanas par maza izmēra spēkstaciju, bet daudz lielāku darba tranzistoru shēmās.

Būtībā mēs apspriedīsim dažus pamatus, kas saistīti ar tranzistoriem, un pēc tam mēs apskatīsim dažas noderīgas zināšanas par noteikta veida tranzistoru sērijām, kas pazīstamas kā BD139 un BD140 jaudas tranzistori.

Un beigās mēs apspriedīsim arī dažas tehniskās specifikācijas. Es ceru, ka esat sajūsmā. Tātad sāksim darbu.

1. darbība. Iegūstiet PCB saviem projektiem

Lai lēti pasūtītu PCB tiešsaistē, jums jāpārbauda PCBWAY!

Jūs saņemat 10 labas kvalitātes PCB, kas tiek ražoti un piegādāti pie jūsu mājas sliekšņa par lētu cenu. Jūs saņemsiet arī atlaidi piegādei pirmajam pasūtījumam. Augšupielādējiet savus Gerber failus uz PCBWAY, lai tie tiktu ražoti ar labu kvalitāti un ātru apstrādes laiku. Pārbaudiet viņu tiešsaistes Gerber skatītāja funkciju. Izmantojot atlīdzības punktus, jūs varat saņemt bezmaksas preces no viņu dāvanu veikala.

2. solis: kas ir tranzistors

Tranzistors ir visu mūsdienās izmantoto elektronisko shēmu pamatelements. Katrā ap mums esošajā ierīcē ir tranzistori. Mēs varam teikt, ka analogā elektronika ir nepilnīga bez tranzistora.

Tā ir trīs termināļu pusvadītāju ierīce, ko izmanto, lai pastiprinātu vai pārslēgtu elektroniskos signālus un elektroenerģiju. Tas sastāv no pusvadītāju materiāla, parasti ar vismaz trim spailēm savienošanai ar ārējo ķēdi. Spriegums vai strāva, kas tiek pielietota vienam tranzistora spaiļu pārim, kontrolē strāvu caur citu termināļu pāri. Tā kā kontrolētā (izejas) jauda var būt lielāka par kontrolējošo (ieejas) jaudu, tranzistors var pastiprināt signālu. Mūsdienās daži tranzistori ir iepakoti atsevišķi, bet daudzi citi ir iebūvēti integrālajās shēmās.

Lielākā daļa tranzistoru ir izgatavoti no ļoti tīra silīcija un daži no germānija, bet dažreiz tiek izmantoti daži citi pusvadītāju materiāli. Tranzistoram var būt tikai viena veida lādēšanas nesējs lauka efekta tranzistorā vai divu veidu uzlādes nesēji bipolāru savienojumu tranzistoru ierīcēs.

Tranzistori sastāv no trim daļām: bāzes, kolektora un izstarotāja. Bāze ir vārtu kontrolierīce lielākajai elektroapgādei. Kolekcionārs savāc lādiņnesējus, un izstarotājs ir šo nesēju izeja.

3. solis: tranzistoru klasifikācija

Tranzistori ir divu veidu:-

1) Bipolāri savienojuma tranzistori: Bipolāru savienojumu tranzistors (BJT) ir tranzistora veids, kas kā lādēšanas nesējus izmanto gan elektronus, gan caurumus. Bipolārais tranzistors ļauj nelielai strāvai, kas ievadīta vienā no tās spailēm, kontrolēt daudz lielāku strāvu, kas plūst starp diviem citiem spailēm, padarot ierīci spējīgu pastiprināt vai pārslēgt. BJT ir divu veidu, kas pazīstami kā NPN un PNP tranzistori. NPN tranzistoros elektroni ir lielākā daļa lādētāju. Tas sastāv no diviem n tipa slāņiem, kas atdalīti ar p tipa slāni. No otras puses, PNP tranzistori kā lielākos lādēšanas nesējus izmanto caurumus, un tas sastāv no diviem p tipa slāņiem, kas atdalīti ar n tipa slāni.

2) lauka efekta tranzistori: lauka efekta tranzistori ir vienpolāri tranzistori un izmanto tikai viena veida lādēšanas nesējus. FET tranzistoriem ir trīs termināli, tie ir vārti (G), drenāžas (D) un avoti (S). FET tranzistori tiek klasificēti Junction Field Effect tranzistoros (JFET) un izolētajos vārtos FET (IG-FET) vai MOSFET tranzistoros. Attiecībā uz savienojumiem ķēdē mēs apsveram arī ceturto termināli, ko sauc par bāzi vai substrātu. FET tranzistori kontrolē kanāla izmēru un formu starp avotu un kanalizāciju, ko rada pielietots spriegums. FET tranzistoriem ir augsts strāvas pieaugums nekā BJT tranzistoriem.

4. solis: BD139/140 jaudas tranzistora pāri

Tranzistori ir pieejami dažāda veida iepakojumos, piemēram, 2N sērijā vai virsmas montāžas MMBT sērijā, tiem visiem ir savas priekšrocības un pielietojums. No tiem ir cita veida tranzistoru sērija - BD sērija, kas ir jaudas tranzistoru sērija. Šīs sērijas tranzistori parasti ir paredzēti, lai radītu papildu jaudu, un tāpēc tie ir nedaudz lielāki nekā citi tranzistori.

BD 139 tranzistori ir NPN tranzistori, un BD140 tranzistori ir PNP tranzistori. Līdzīgi kā citiem tranzistoriem, tiem ir arī 3 tapas, un to tapu konfigurācija ir parādīta attēlā.

Jaudas tranzistoru priekšrocības:

1) Ir ļoti viegli ieslēgt un izslēgt strāvas tranzistoru.

2) Jaudas tranzistors var nest lielas strāvas ieslēgtā stāvoklī un bloķēt ļoti augstu spriegumu izslēgtā stāvoklī.

3) Jaudas tranzistoru var darbināt ar komutācijas frekvencēm diapazonā no 10 līdz 15 kHz.

4) ON-sprieguma kritumi visā jaudas tranzistorā ir zemi. To var izmantot, lai kontrolētu slodzei piegādāto jaudu invertoros un smalcinātājos.

Jaudas tranzistoru trūkumi:

1) Jaudas tranzistors nevar apmierinoši darboties virs pārslēgšanās frekvences 15 kHz.

2) To var sabojāt termiskās aizbēgšanas vai otrā bojājuma dēļ.

3) Tam ir ļoti zema reversās bloķēšanas spēja.

5. solis: BD139/140 tehniskās specifikācijas

BD139 tranzistoru tehniskās specifikācijas ir šādas:

1) Tranzistora tips: NPN

2) Maksimālā kolektora strāva (IC): 1.5A

3) Maksimālais kolektora-izstarotāja spriegums (VCE): 80V

4) Maksimālais kolektora bāzes spriegums (VCB): 80V

5) Maksimālais izstarotāja bāzes spriegums (VEBO): 5V

6) Maksimālā kolektora izkliede (Pc): 12,5 vati

7) Maksimālā pārejas frekvence (fT): 190 MHz

8) Minimālais un maksimālais līdzstrāvas pieaugums (hFE): 25 - 250

9) Maksimālajai uzglabāšanas un darba temperatūrai jābūt: -55 līdz +150 Celsija

BD140 tranzistora tehniskās specifikācijas ir šādas:

1) Tranzistora tips: PNP

2) Maksimālā kolektora strāva (IC): -1,5A

3) Maksimālais kolektora-izstarotāja spriegums (VCE): –80V

4) Maksimālais kolektora bāzes spriegums (VCB): –80V

5) Maksimālais raidītāja bāzes spriegums (VEBO): –5V

6) Maksimālā kolektora izkliede (Pc): 12,5 vati

7) Maksimālā pārejas frekvence (fT): 190 MHz

8) Minimālais un maksimālais līdzstrāvas pieaugums (hFE): 25 - 250

9) Maksimālajai uzglabāšanas un darba temperatūrai jābūt: -55 līdz +150 Celsija

Ja vēlaties iegūt papildu zināšanas par tranzistoriem BD139/140, šeit varat skatīt to datu lapu.

6. darbība: tranzistoru pielietojums

Tranzistori tiek izmantoti daudzām darbībām, bet divas operācijas, kurām tranzistori tiek izmantoti visbiežāk, ir komutācija un pastiprināšana:

1) Tranzistors kā pastiprinātājs:

Tranzistors darbojas kā pastiprinātājs, palielinot vāja signāla stiprumu. Līdzstrāvas slīpuma spriegums, kas tiek pielietots emitera un bāzes savienojumam, liek tam palikt uz priekšu vērstā stāvoklī. Šī priekšējā novirze tiek saglabāta neatkarīgi no signāla polaritātes. Zema pretestība ieejas ķēdē ļauj jebkuras nelielas izmaiņas ieejas signālā radīt ievērojamas izmaiņas izejā. Ieejas signāla izraisītā emitera strāva veicina kolektora strāvu, kas pēc tam plūst caur slodzes rezistoru RL, kā rezultātā rodas liels sprieguma kritums. Tādējādi neliels ieejas spriegums rada lielu izejas spriegumu, kas parāda, ka tranzistors darbojas kā pastiprinātājs.

2) Tranzistors kā slēdzis:

Tranzistora slēdžus var izmantot, lai pārslēgtu un kontrolētu lampas, relejus vai pat motorus. Lietojot bipolāro tranzistoru kā slēdzi, tiem jābūt “pilnībā izslēgtiem” vai “pilnībā ieslēgtiem”. Tiek teikts, ka pilnībā ieslēgti tranzistori atrodas piesātinājuma reģionā. Tiek uzskatīts, ka tranzistori, kas ir pilnībā izslēgti, atrodas to izslēgšanas zonā. Izmantojot tranzistoru kā slēdzi, neliela bāzes strāva kontrolē daudz lielāku kolektora slodzes strāvu. Izmantojot tranzistorus, lai pārslēgtu induktīvās slodzes, piemēram, relejus un solenoīdus, tiek izmantota spararata diode. Ja jākontrolē lielas strāvas vai spriegumi, var izmantot Darlingtonas tranzistorus.

7. darbība: BD139 un BD140 H-tilta ķēde

Tātad, tagad pēc tik daudz teorētiskās daļas mēs apspriedīsim BD139 un BD140 tranzistoru pakotņu pielietojumu. Šī lietojumprogramma ir H-tilta ķēde, ko izmanto motora vadītāja ķēdēs. Kad mums ir jādarbina līdzstrāvas motori, ir nepieciešams, lai motoriem tiktu piegādāts liels enerģijas daudzums, ko nevar izpildīt tikai mikrokontrolleris, tāpēc mums ir jāpievieno tranzistora ķēde starp kontrolieri un motoru, kas darbojas kā pastiprinātājs un palīdz vienmērīgi darbināt motoru. Šīs lietojumprogrammas shēma ir parādīta attēlā iepriekš. Izmantojot šo H tilta ķēdi, tiek piegādāta pietiekami daudz jaudas, lai nevainojami darbotos divi līdzstrāvas motori, un tādējādi mēs varam arī kontrolēt motoru griešanās virzienu. Viena lieta, kas mums jāpatur prātā, izmantojot BD139/140 vai citus jaudas tranzistorus, ir tā, ka jaudas tranzistori rada lielu jaudu, kas tiek ģenerēta arī siltuma veidā, tāpēc, lai novērstu pārkaršanas problēmu, mums jāpievieno radiators šiem tranzistoriem, kuriem uz tranzistora jau ir izveidots caurums.

Lai gan labākā izvēle jaudas tranzistoriem ir BD139 un BD140, ja tie nav pieejami, varat izvēlēties arī BD135 un BD136, kas ir attiecīgi NPN un PNP tranzistori, bet priekšroka jādod BD139/140 pārim. Tātad tas ir apmācībai, cerams, ka tas jums bija noderīgs.