Регулятор мощности паяльника на тиристоре BT169
Часто, покупая дешёвые паяльники, разочаровываешься при первом же включении. Проблема у всех одна и та же —перегрев паяльника. Производители, зачастую, экономят количество нихрома из-за этого мощность нагревателя растёт. Они преподносят сильный нагрев как плюс. Ну а начинающему радиолюбителю это будет неприятный сюрприз.
Самый распространенный способ устранения нагрева это диммер. Мне нужно, чтобы он был компактным. Я в своем паяльнике применил тиристорный регулятор на bt169g. Это маленький тиристор в корпусе то-92. Данный экземпляр может коммутировать нагрузки до 100 ватт. Его можно также заменить на MCR22-8.
.
Вот схема данного регулятора:
Данный регулятор изменяет напряжения в диапазоне от 220 до 120 вольт, срезая одну из полуволн сетевого напряжения. Для паяльников больше и не нужно, даже при 110 он едва плавит припой. Моему же паяльнику надо было лишь немного снизить мощность.
В процессе сборки схемы, я поменял R1 на 500 кОм (т.к последний оказался неисправен) и R5 на 1 килоом.
Свой регулятор я уместил небольшом пластиковом корпусе в разрыв шнура. Честно говоря, лучше размещать его ближе к вилке, так удобней. В качестве индикатора мощности я применил красный светодиод, включенный по схеме:
Транзистор B772
B772 — Кремниевый, планарно-эпитаксиальный транзистор с PNP структурой.
Предназначение
Транзистор разработан для применения в выходных каскадах аудио усилителей мощности, преобразователях постоянного напряжения в постоянное, регуляторах напряжения и управляющих цепях релейных устройств.
Характерные особенности
Корпус и цоколевка
Предельные эксплуатационные характеристики
Данные в таблице действительны при Ta=25°C, если не указано иное.
٭ — для транзисторов PNP-структуры все значения токов и напряжений указаны по модулю.
В таблицу предельных эксплуатационных характеристик и типовых термических характеристик введены для сравнения данные по рассеиваемой мощности транзисторов 2SB772/S/SS, выпускаемых в различных корпусах одним и тем же производителем: “Unisonic Technologies Co., Ltd”. Остальные параметры и характеристики полностью повторяются.
Типовые термические характеристики для 2SB772/S/SS
| Характеристика | Корпус | Символ | Величина |
|---|---|---|---|
| Тепловое сопротивление: коллекторный переход – корпус транзистора, °С/Вт | RƟJC | 12,5 | |
| 12,5 | |||
| 25 | |||
| Тепловое сопротивление: коллекторный переход – корпус транзистора, °С/Вт | RƟJC | 104 | |
| Тепловое сопротивление: коллекторный переход – внешняя среда, °С/Вт | RƟJA | 357 |
Электрические характеристики (при Ta = 25°C)
| Характеристика | Обозначение | Параметры при измерениях | Значения ٭ |
|---|---|---|---|
| Ток коллектора выключения, мкА | ICBO | UCE = 30 В, IE = 0 | ≤ 1,0 |
| Ток выключения коллектор-эмиттер, мкА | ICEO | UCE = 30 В, IB = 0 | ≤ 1,0 |
| Ток базы выключения, мкА | IEBO | UBE = 3 В, IC =0 | ≤ 1,0 |
| Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В | UCE(sat) | IC = 2 А, IB = 200 мА | ≤ 0,5 В |
| Напряжение насыщения база-эмиттер, В | UBE(sat) | IC = 2 А, IB = 200 мА | ≤ 2,0 |
| Напряжение пробоя коллектор-база, В | U(BR)CBO | IC = 100 мкА, IE = 0 | ˃ 40 |
| Напряжение пробоя коллектор-эмиттер, В | U(BR)CEO | IC = 1 мА, IB = 0 | ˃ 30 |
| Напряжение пробоя эмиттер-база, В | U(BR)EBO | IE = 100 мкА, IC = 0 | ˃ 5 |
| Статический коэффициент усиления по току | hFE (1) | UCE = 2 В, IC = 0,02 А | ≥ 30 |
| hFE (2) | UCE = 2 В, IC = 1,0 А | от 100 до 400 | |
| Частота среза, МГц | fT | UCE = 5 В, IC = 0,1 мА | 80 |
| Выходная емкость, pF | CC | UCB = 10 В, IE = 0, f = 1 МГц | 45 |
٭ — для транзисторов PNP-структуры все значения токов и напряжений указаны по модулю.
Параметры сняты в импульсном режиме: ширина импульса 300 мкс, коэффициент заполнения (скважность) ≤ 2 %.
Классификация
Классификация транзисторов по группам по величине статического коэффициента усиления hFE при поставках.
| Группа по величине hFE | Q | P | E |
|---|---|---|---|
| Значение hFE в пределах группы | от 100 до 200 | от 160 до 320 | от 200 до 400 |
Модификации и группы транзистора B772
| Модель | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | fT | CC | hFE | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2SB772 | 12,5 (1,25) | 60 | 30 | 5 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | |
| 2SB772 (R, O, Y, GR) | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 40 | 55 | 160 | |
| BTB772ST3 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 2 | 150 | 80 | 55 | 180 | |
| BTB772T3 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 180 | |
| CSB772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| CSB772 (P, Q, R, E) | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 200 | |
| FTB772 | (1.25) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| KSB772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| KSB772 (R, O, Y, GR) | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| KTB772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| PMB772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| ST2S772T | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| TSB772CK | 10,0 (1,0) | 50 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 100 | |
| B772C | (1.25) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | |
| B772P | 15,0 (1,25) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 120 | |
| HSB772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 100 | |
| 2SB772B | 25,0 (2,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| 2SB772I | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 30 | |
| B772PC | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 120 | |
| BTB772I3 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 180 | |
| WTP772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 30 | |
| 2SB772D | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| B772 (R, O, Y, GR) | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | |
| BTB772AJ3 | 15,0 (1,0) | 50 | 30 | 7 | 3 | 150 | 190 | 33 | 180 | |
| BTB772J3 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 80 | 55 | 180 | |
| FTB772D | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | |
| GSTD772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | — | 60 | |
| ST2SB772R | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 100 | |
| B772M | (1.25) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | |
| 2SB772A | (0.5) | 70 | 60 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | |
| 2SB772GP | (1.5) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 100 | 55 | 160 | |
| ZX5T250 | (0.5) | 70 | 60 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 160 | |
| 2SB772S | (0.5) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 45 | 100 | |
| ALJB772 | (1) | 40 | 30 | 6 | 1.5 | 150 | 100 | — | 200 | |
| B772S | (0.625) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | |
| BTB772SA3 | (0.75) | 50 | 50 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 180 | |
| GSTS772 | (0.625) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | — | 60 | |
| HB772S | (0.75) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 100 | |
| HSB772S | (0.75) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 100 | |
| TSB772SCT | (0.625) | 50 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 100 | |
| 2SB772L | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| 2SB772M | (0.35) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 45 | 100 | |
| B772SS | 10,0 (0,35) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 45 | 100 | |
| 2SB772N | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | |
| 2SB772ZGP | (1.5) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 100 | 55 | 160 |
Аналоги
Для замены подойдут транзисторы кремниевые, со структурой PNP, эпитаксиальнопланарные, которые применяются в широкополосных усилителях мощности, умножителях частоты и автогенераторах высокочастотного диапазона.
Отечественное производство
| Модель | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | fT | CC | hFE | Корпус | Примеча-ние |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2SB772 | 12,5 (1,25) | 60 | 30 | 5 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | TO-126 | |
| (2)КТ914А | 7 | 65 | 65 | 4 | 0,8 | 150 | 350 | 12 | — | — | |
| (2)КТ932А/Б/В | 20 | 80/60/40 | 4,5 | 2 | 150 | 100 | 300 | от 15 до 120 | — | TC ≤ 50°C | |
| (2)КТ933А/Б | 5 | 80/60 | 4,5 | 0,5 | 150 | 75 | 100 | от 15 до 120 | — | TC ≤ 50°C | |
| КТ973А/Б/В/Г | 8 | 60/45/60/60 | 5 | 2 | 150 | — | — | от 750 до 5000 | — | ||
| КТ974А/Б/В | 5 | 80/60/50 | 3 | 2 | 150 | 450 | 80 | от 10 до 120 | — | TC ≤ 50°C | |
Зарубежное производство
| Модель | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | fT | CC | hFE | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2SB772 | 12,5 (1,25) | 60 | 30 | 5 | 3 | 150 | 50 | — | 60 | TO-126 |
| 2SA1359 (O, Y) | 10,0 (1,0) | 40 | 40 | 5 | 3 | 150 | 100 | 35 | 70 | TO-126 |
| 2SB843 | 10,0 (1,0) | 50 | 40 | 6 | 5 | 175 | — | — | 90 | TO-126 |
| BTB1424AD3 | 10,0 (1,0) | 50 | 50 | 6 | 3 | 150 | 240 | 35 | 180 | TO-126 |
| BTB1424AT3 | 10,0 (1,0) | 50 | 50 | 6 | 3 | 150 | 240 | 35 | 180 | TO-126 |
| H772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | TO-126 |
| HT772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 100 | TO-126 |
| KSH772 | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | TO-126 |
| ST2SB772T | 10,0 (1,0) | 40 | 30 | 5 | 3 | 150 | 80 | 55 | 60 | TO-126 |
| 2SA1761 | (0,9) | 60 | 50 | 6 | 3 | 150 | 100 | — | 120 | TO-92 |
| 2SA3802 | (0,8) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 80 | — | 60 | TO-92 |
| 2SB985 (R, S, T, U) | (1) | 60 | 60 | 6 | 3 | 165 | 150 | — | 280 | TO-92 |
| BR3CG3802 | (0,8) | 40 | 30 | 6 | 3 | 150 | 80 | — | 60 | TO-92 |
| KTB985 | (1) | 60 | 50 | 6 | 3 | 150 | 150 | — | 100 | TO-92 |
| ZTX949 | (1,2) | 50 | 30 | 6 | 4,5 | 200 | 120 | — | 100 | TO-92 |
| ZTX951 | (1,2) | 100 | 60 | 6 | 4 | 200 | — | 100 | TO-92 | |
| ZTX953 | (1,2) | 140 | 100 | 6 | 3,5 | 200 | 125 | — | 100 | TO-92 |
| 2SA2039-TL-E | 15 | 50 | 50 | 6 | 5 | 150 | 360 | 24 | 200 | TO-252 |
| 2SA2126-TL-E | 15 | 50 | 50 | 6 | 3 | 150 | 390 | 24 | 200 | TO-252 |
| 2SAR573D | 10 | 50 | 50 | 6 | 3 | 150 | 300 | 35 | 180 | TO-252 |
| BTA2039J3 | 15 | 60 | 50 | 6 | 5 | 150 | 150 | 42 | 200 | TO-252 |
| BTB1184J3 | 15 | — | — | 6 | 3 | 150 | 80 | 35 | 180 | TO-252 |
| BTB1184J3S | 15 | — | — | 6 | 3 | 150 | 80 | 35 | 270 | TO-252 |
| BTB9435J3 | 10 | 40 | 32 | 6 | 3 | 150 | 180 | 20 | 180 | TO-252 |
Примечание: данные в таблицах взяты из даташит компаний-производителей.
Графические иллюстрации характеристик
Рис. 1. Статические внешние характеристики транзистора (в схеме с ОЭ): зависимость коллекторного тока IC от напряжения коллектор-эмиттер UCE при разных токах базы IB управления.
Рис. 2. Зависимость статического коэффициента усиления hFE от коллекторной нагрузки IC. Зависимость снята при величине напряжения коллектор-эмиттер UCE = 2 В.
Рис. 3. Зависимости напряжения насыщения коллектор-эмиттер UCE(sat) и напряжения насыщения база-эмиттер UBE(sat) от коллекторной нагрузки IC.
Рис. 4. Изменение полосы пропускания транзистора fT при изменении коллекторной нагрузки IC. Зависимость снята при напряжении коллектор-эмиттер UCE = 5 В и токе базы IB = 8 мА.
Рис. 5. Зависимость выходной емкости (коллекторного перехода) CC от напряжения коллектор-база UCB. Характеристика снималась при частоте f = 1 МГц и токе эмиттера IE = 0.
Рис. 6. Характеристика ограничения рассеиваемой транзистором мощности PC при различных температурах корпуса транзистора TC.
Рис. 6. Характеристика ограничения (в %) коллекторного тока IC при изменении температуры корпуса TC и при двух различных условиях:
Рис. 7. Область безопасной работы транзистора.
Предельный коллекторный ток в импульсном режиме IC(max) Pulse и предельный постоянный ток IC(max) DC ограничивают предельную токовую нагрузку транзистора, исключая прогорание структуры.
Предельное напряжение коллектор-эмиттер UCE ограничивает нагрузку по напряжению, исключая электрический пробой структуры.
Предельная рассеиваемая мощность ограничивает тепловую нагрузку транзистора при параметрах, меньших предельного тока и напряжения. На графиках показаны ограничения по рассеиваемой мощности при импульсном режиме с длительностью импульсов 0,1 мс, 1 мс, 10 мс и в режиме постоянного тока (помечено DC).
Транзистор C2335
C2335 — кремниевый, со структурой NPN, эпитаксиальный транзистор для высокоскоростных и высоковольтных переключений, общепромышленного применения. Конструктивное исполнение TO-220.
Основная информация предоставлена для KSC2335. В таблице «модификации и группы» расмотрены и другие маркировки транзистора и их отличия между собой.
Корпус и цоколевка
Предназначение
Силовой транзистор в штампованном корпусе разработан для применения в качестве ведущего элемента в релейных регуляторах, преобразователях напряжения, инверторах, преобразователях частоты, высокочастотных усилителях мощности.
Характерные особенности
٭ — измерено при длительности импульса тока 300 мкс и скважности 10%.
Электрические характеристики
٭ — измерено при длительности импульса тока 350 мкс и скважности 2%.
Примечание: данные в таблицах действительны при температуре среды Ta=25°C.
Производитель разделяет транзисторы по величине параметра hFE2 на группы R, O, Y в пределах указанного диапазона.
| Классификация | R | O | Y |
|---|---|---|---|
| hFE2 | 20….40 | 30….60 | 40….80 |
Временные параметры
По предназначению, основной режим работы транзистора C2335 – ключевой, с глубоким насыщением и частыми переключениями. Тепловые потери транзистора, работающего в ключевом режиме, во многом определяются потерями на коммутационных интервалах, когда транзистор переходит из проводящего состояния в непроводящее и наоборот. Поэтому все производители таких изделий придают большое значение временным параметрам и приводят их значения в информационных материалах.
Пример схемы измерения временных параметров транзистора.
Импульсы напряжения UIN длительностью PW = 50 мкс поступают на вход схемы со скважностью ≤ 2%.
“Base current waveform” – диаграмма тока базы во времени.
“Collector current waveform” – диаграмма тока коллектора во времени.
Модификации и группы транзистора 2335
| Тип | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | hFE | Группы по hFE | Временные параметры | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KSC2335 | 40 | 500 | 400 | 7 | 7 | 150 | R, O, Y | ton ˂ 1 мкс tstg ˂ 2,5 мкс tf ˂ 1 мкс | ||
| 2SC2335F | 40 | 500 | 400 | 7 | 7 | 150 | — | ton ˂ 1 мкс tstg ˂ 2,5 мкс tf ˂ 1 мкс | ||
| 2SD2335 | 100 | 1500 | 600 | 5 | 7 | 150 | — | tf ˂ 1 мкс | ||
| CSC2335 | 40 | 500 | 400 | 7 | 7 | 150 | R, O, Y | ton ˂ 1 мкс tstg ˂ 2,5 мкс tf ˂ 1 мкс | ||
| 2SC2335 | 40 | 500 | 400 | 7 | 7 | 150 | M, L, K |
Аналоги
Для замены могут подойти транзисторы кремниевые, со структурой NPN, эпитаксиально-планарные, используемые в импульсных источниках питания, пускорегулирующих устройствах, преобразователях, стабилизаторах.
Отечественное производство
| Тип | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | fT | hFE | Временные параметры | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KSC2335 | 40 | 500 | 400 | 7 | 7 | 150 | — | ton ˂ 1 мкс tstg ˂ 2,5 мкс tf ˂ 1 мкс | ||
| КТ840А | 60 | 900 | 400 | 5 | 6 | 150 | 8 | 10…60 | ton ˂ 0,2 мкс tstg ˂ 3,5 мкс tf ˂ 0,6 мкс | |
| КТ841А | 50 | 600 | 400 | 5 | 10 | 150 | 10 | 10 | ton = 0,08 мкс tstg = 0,8 мкс tf = 0,5 мкс | |
| 2Т842А | 50 | 300 | 300 | 5 | 5 | 150 | 20 | 15 | ton = 0,12 мкс tstg = 0,8 мкс tf = 0,13 мкс | |
| КТ847А | 125 | 650 | — | 8 | 15 | 150 | ˃ 8 | tstg = 3,0 мкс tf = 1,5 мкс | ||
| КТ858А | 60 | 400 | 400 | 6 | 7 | 150 | — | ˃ 10 | tstg ˂ 2,5 мкс tf ˂ 0,75 мкс | |
| 2Т862 | 50 | 600 | 400 | 5 | 10 | 150 | 20 | 12…50 | ton ˂ 0,4 мкс tstg ˂ 1,0 мкс tf ˂ 0,25 мкс | |
| КТ812А | 50 | 400 | 400 | 7 | 8 | 150 | ˃ 3 | — | tf = 0,2…1,3 мкс | |
| КТ8126А1 | 80 | 700 | 400 | 9 | 8 | 150 | ˃ 4 | 8…40 | ton = 1,6 мкс tstg = 3,0 мкс tf = 0,7 мкс | |
| КТ8164А | 75 | 700 | 400 | 9 | 4 | 150 | ˃ 4 | 10…60 | ton = 0,8 мкс tstg = 0,9 мкс tf = 4,0 мкс |
Зарубежное производство
| Тип | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | hFE | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KSC2335 | 40 | 500 | 400 | 7 | 7 | 150 | 10…80 | TO-220 |
| KSC2334 | 40 | 150 | 100 | 7 | 7 | 150 | 20…240 | TO-220C |
| 2SC2502 | 50 | 500 | 400 | 7 | 8 | 150 | ˃ 15 | TO-220 |
| TT2194 | 50 | 500 | 400 | 7 | 12 | 150 | 20 | TO-220 |
| WBP3308 | 45 | 900 | 500 | 7 | 7 | 150 | 20 | TO-220 |
| 2SC3038 | 40 | 500 | 400 | 7 | 7 | 150 | 50 | TO-220 |
| 2SC3039 | 50 | 500 | 400 | 7 | 7 | 150 | 30 | TO-220 |
| 2SC3170 | 40 | 500 | — | — | 7 | 150 | 25 | TO-220 |
| 2SC3626 | 40 | — | 400 | — | 8 | — | 55 | TO-220 |
| 2SC4055 | 60 | 600 | 450 | 7 | 8 | 180 | 100 | TO-220 |
| 2SC4106 M/N | 50 | 500 | 400 | 7 | 7 | 175 | 60 | TO-220 |
| 2SC4107 M/N | 60 | 500 | 400 | 7 | 10 | 150 | 20/60 | TO-220 |
| 2SC4274 | 40 | 500 | 400 | — | 10 | 150 | 40 | TO-220 |
| 2SC4458 L | 40 | 900 | 500 | 9 | 8 | 150 | 25 | TO-220F |
| 2SC4559 | 40 | 500 | 400 | — | 7 | 175 | 150 | TO-220 |
| 2SD1162 | 40 | 500 | — | 10 | 10 | 150 | 400 | TO-220 |
| 2SD1349 | 50 | 500 | — | — | 7 | 150 | 150 | TO-220 |
| 2SD1533 | 45 | 500 | — | — | 7 | 150 | 800 | TO-220 |
| 2SD1710A | 50 | 900 | 500 | 9 | 8 | 150 | 25 | TO-220 |
| 3DK3039 | 50 | 500 | 400 | 7 | 7 | 175 | 25 | TO-220, TO-276AB |
| MJ10012T | 65 | 600 | 400 | — | 15 | 200 | 200 | TO-220 |
Примечание: данные в таблицах взяты из даташип-производителя.
Графические иллюстрации характеристик
Рис. 1. Внешняя характеристика транзистора в схеме с общим эмиттером. Зависимость коллекторной нагрузки IC от напряжения коллектор-эмиттер UCE при различных токах (управления) базы IB.
Рис. 2. Зависимость статического коэффициента усиления по току от коллекторной нагрузки IC.
Зависимость снята при импульсном напряжении коллектор-эмиттер UCE = 5 В.
Рис. 3. Зависимости напряжений насыщения коллектор-эмиттер UCE(sat) и эмиттер-база UBE(sat) от величины коллекторной нагрузки IC.
Зависимость снята при соотношении амплитуд импульсов токов коллектора и базы IC/IB = 5.
Рис. 4. Снижение предельной токовой нагрузки IC в области безопасной работы транзистора при увеличении температуры корпуса прибора TC.
Кривая «Dissipation Limited» — снижение токовой нагрузки в результате общего перегрева п/п структуры.
Кривая «S/b Limited» — снижение токовой нагрузки для исключения вторичного пробоя п/п структуры локально, в местах повышенной плотности тока.
Определение теплового режима транзистора во многом сводится к определению рассеиваемой мощности и соотнесению её с областью безопасной работы транзистора (ОБР). Для транзистора, работающего в ключевом режиме, приходится учитывать потери на коммутационных интервалах, а также ряд особенностей, определяемых реактивными свойствами коллекторной цепи и источника питания.
Рис. 5. Область безопасной работы транзистора, определена при температуре среды Ta = 25°С при нагрузке транзистора одиночными импульсами (Single Pulse) различной длительности: PW = 10 мкс; 50 мкс; 100 мс; 300 мкс; 1,0 мс; 10 мс; 100 мс.
Выделяются 4 участка ограничивающих линий предельного тока коллектора:
Характеристики ОБР по Рис. 5 подходят для анализа безопасной работы транзистора при резистивном или емкостном характере нагрузки, а также при любой нагрузке на интервале проводимости (ton). См. диаграмму тока коллектора в импульсном режиме выше.
В схеме с индуктивной нагрузкой на коммутационном интервале (tstg + tf), при восстановлении непроводящего состояния, возникающие на транзисторе пиковые перенапряжения могут превышать критические значения и вызвать пробой п/п структуры. Для уменьшения перенапряжений вводятся ограничители напряжения: снабберные RC-цепи, активные ограничители и т. п. Для уменьшения потерь (уменьшения длительности коммутационного интервала) в цепь управления (базы) транзистора вводится отрицательное напряжение смещения.
Увеличение напряжений при вводе отрицательного смещения и ограничение коллекторного тока отражаются на конфигурации ОБР. Такая ОБР является неотъемлемой характеристикой работы транзистора в переключающем режиме с индуктивной нагрузкой.
Рис. 6. Область безопасной работы с обратным смещением. Характеристика снята при условии Tc ≤ 100°C.
Увеличение UCEX(sus) при значительном ограничении тока коллектора – результат ввода ограничителей коммутационных перенапряжений до уровня 450 В.
Условиями безопасной (корректной) работы транзистора в ключевом режиме является выполнение следующих условий:









