Tranzistorių pagrindai - BD139 ir BD140 maitinimo tranzistorių pamoka: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Ei, kas vyksta, vaikinai! Akarsh čia iš CETech.

Šiandien mes gausime žinių apie mažo dydžio, bet daug didesnių darbo tranzistorių grandinių galią.

Iš esmės aptarsime kai kuriuos su tranzistoriais susijusius pagrindus, o po to apžvelgsime naudingų žinių apie tam tikro tipo tranzistorių serijas, žinomas kaip galios tranzistoriai BD139 ir BD140.

Pabaigoje taip pat aptarsime kai kurias technines specifikacijas. Tikiuosi, kad esate susijaudinęs. Taigi pradėkime.

1 žingsnis: įsigykite PCB savo projektams

Norėdami pigiai užsisakyti PCB internetu, turite patikrinti PCBWAY!

Jūs gausite 10 geros kokybės PCB, pagamintų ir pristatytų prie jūsų namų slenksčio pigiai. Taip pat gausite nuolaidą pristatydami pirmąjį užsakymą. Įkelkite „Gerber“failus į PCBWAY, kad jie būtų pagaminti kokybiškai ir greitai. Patikrinkite jų internetinę „Gerber“peržiūros funkciją. Turėdami atlygio taškų, galite nemokamai gauti dovanų iš jų dovanų parduotuvės.

2 žingsnis: kas yra tranzistorius

Tranzistorius yra pagrindinis visų šiandien naudojamų elektroninių grandinių elementas. Kiekviename aplink esančiame prietaise yra tranzistorių. Galime pasakyti, kad analoginė elektronika yra neišbaigta be tranzistoriaus.

Tai trijų galų puslaidininkinis įtaisas, naudojamas elektroniniams signalams ir elektros energijai stiprinti arba perjungti. Jį sudaro puslaidininkinė medžiaga, paprastai turinti bent tris gnybtus, skirtus prijungti prie išorinės grandinės. Įtampa arba srovė, taikoma vienai tranzistoriaus gnybtų porai, valdo srovę per kitą gnybtų porą. Kadangi valdoma (išėjimo) galia gali būti didesnė už valdančiąją (įvesties) galią, tranzistorius gali sustiprinti signalą. Šiandien kai kurie tranzistoriai yra supakuoti atskirai, tačiau daug daugiau yra integruotų grandinių.

Dauguma tranzistorių yra pagaminti iš labai gryno silicio, o kai kurie - iš germanio, tačiau kartais naudojamos tam tikros kitos puslaidininkinės medžiagos. Tranzistorius gali turėti tik vienos rūšies krūvininką, lauko efekto tranzistoriuje, arba gali turėti dviejų rūšių krūvininkų bipolinių sandūrų tranzistoriuose.

Tranzistoriai susideda iš trijų dalių: bazės, kolektoriaus ir emiterio. Pagrindas yra vartų valdiklis, skirtas didesniam elektros tiekimui. Kolektorius surenka krūvininkus, o skleidėjas yra tų nešiklių išėjimas.

3 žingsnis: tranzistorių klasifikavimas

Tranzistoriai yra dviejų tipų:-

1) Bipoliniai sandūros tranzistoriai: Bipolinis sandūros tranzistorius (BJT) yra tranzistoriaus tipas, kuris naudoja įkrovos nešiklius ir elektronus, ir skyles. Bipolinis tranzistorius leidžia mažai srovei, įpuršktai viename iš jo gnybtų, valdyti daug didesnę srovę, tekančią tarp dviejų kitų gnybtų, todėl prietaisas gali sustiprinti ar perjungti. BJT yra dviejų tipų, žinomų kaip NPN ir PNP tranzistoriai. NPN tranzistoriuose elektronai yra dauguma įkroviklių. Jį sudaro du n tipo sluoksniai, atskirti p tipo sluoksniu. Kita vertus, PNP tranzistoriai naudoja skylutes kaip daugumą įkroviklių ir susideda iš dviejų p tipo sluoksnių, atskirtų n tipo sluoksniu.

2) Lauko efekto tranzistoriai: lauko efekto tranzistoriai yra vienpoliai tranzistoriai ir naudoja tik vienos rūšies krūvininkus. FET tranzistoriai turi tris gnybtus: vartai (G), nutekėjimas (D) ir šaltinis (S). FET tranzistoriai skirstomi į Junction Field Effect tranzistorius (JFET) ir izoliuotų vartų FET (IG-FET) arba MOSFET tranzistorius. Kalbant apie jungtis grandinėje, mes taip pat atsižvelgiame į ketvirtąjį terminalą, vadinamą pagrindu arba pagrindu. FET tranzistoriai kontroliuoja kanalo dydį ir formą tarp šaltinio ir nutekėjimo, kurį sukuria įtampa. FET tranzistoriai turi didesnį srovės stiprumą nei BJT tranzistoriai.

4 žingsnis: BD139/140 galios tranzistorių pora

Tranzistorius galima įsigyti įvairių tipų paketuose, pvz., 2N serijos arba „Surface mount MMBT“serijos. Iš jų yra dar viena „Transistor“serijos rūšis - BD serija, kuri yra galios tranzistorių serija. Šios serijos tranzistoriai paprastai yra skirti papildomai energijai generuoti, todėl jie yra šiek tiek didesni nei kiti tranzistoriai.

BD 139 tranzistoriai yra NPN tranzistoriai, o BD140 tranzistoriai yra PNP tranzistoriai. Panašiai kaip ir kiti tranzistoriai, jie taip pat turi 3 kaiščius, o jų kaiščių konfigūracija parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Galios tranzistorių privalumai:

1) Įjungti ir išjungti galios tranzistorių yra labai paprasta.

2) Maitinimo tranzistorius gali nešti dideles sroves įjungtoje būsenoje ir blokuoti labai aukštą įtampą išjungtoje būsenoje.

3) Maitinimo tranzistorius gali būti valdomas perjungimo dažniu nuo 10 iki 15 kHz.

4) Įjungimo būsenos įtampos kritimai per galios tranzistorių yra maži. Jis gali būti naudojamas valdyti apkrovai tiekiamą galią keitikliuose ir smulkintuvuose.

Galios tranzistorių trūkumai:

1) Maitinimo tranzistorius negali tinkamai veikti virš 15 kHz perjungimo dažnio.

2) Jis gali būti sugadintas dėl terminio bėgimo ar antro gedimo.

3) Jis turi labai mažą atbulinės eigos blokavimo pajėgumą.

5 žingsnis: BD139/140 techninės specifikacijos

BD139 tranzistorių techninės specifikacijos yra šios:

1) Tranzistoriaus tipas: NPN

2) Maksimali kolektoriaus srovė (IC): 1.5A

3) Maksimali kolektoriaus ir skleidėjo įtampa (VCE): 80 V.

4) Maksimali kolektoriaus-bazinė įtampa (VCB): 80V

5) Maksimali spinduliuotės bazinė įtampa (VEBO): 5V

6) Maksimali kolektoriaus sklaida (vnt): 12,5 vatai

7) Maksimalus perėjimo dažnis (fT): 190 MHz

8) Minimalus ir maksimalus nuolatinės srovės stipris (hFE): 25 - 250

9) Maksimali laikymo ir eksploatavimo temperatūra turėtų būti: nuo -55 iki +150 laipsnių

Techninės BD140 tranzistoriaus specifikacijos yra šios:

1) Tranzistoriaus tipas: PNP

2) Maksimali kolektoriaus srovė (IC): -1,5A

3) Maksimali kolektoriaus ir skleidėjo įtampa (VCE): –80V

4) Maksimali kolektoriaus-bazinė įtampa (VCB): –80V

5) Maksimali spinduliuotės bazinė įtampa (VEBO): –5V

6) Maksimali kolektoriaus sklaida (vnt): 12,5 vatai

7) Maksimalus perėjimo dažnis (fT): 190 MHz

8) Minimalus ir maksimalus nuolatinės srovės stipris (hFE): 25 - 250

9) Maksimali laikymo ir eksploatavimo temperatūra turėtų būti: nuo -55 iki +150 laipsnių

Jei norite gauti papildomų žinių apie BD139/140 tranzistorius, galite perskaityti jų duomenų lapą.

6 žingsnis: tranzistorių taikymas

Tranzistoriai naudojami daugeliui operacijų, tačiau dvi operacijos, kurioms dažniausiai naudojami tranzistoriai, yra perjungimas ir stiprinimas:

1) Tranzistorius kaip stiprintuvas:

Tranzistorius veikia kaip stiprintuvas, padidindamas silpno signalo stiprumą. Dėl nuolatinės srovės šališkumo įtampos, taikomos emiterio ir bazės sandūrai, ji išlieka į priekį nukreipta. Šis poslinkis į priekį išlieka nepriklausomai nuo signalo poliškumo. Dėl mažo įėjimo grandinės pasipriešinimo bet koks nedidelis įvesties signalo pakeitimas gali pastebimai pakeisti išvestį. Įvesties signalo sukelta spinduliuotės srovė prisideda prie kolektoriaus srovės, kuri tada teka per apkrovos rezistorių RL, todėl joje atsiranda didelis įtampos kritimas. Taigi maža įėjimo įtampa lemia didelę išėjimo įtampą, o tai rodo, kad tranzistorius veikia kaip stiprintuvas.

2) Tranzistorius kaip jungiklis:

Tranzistorių jungikliai gali būti naudojami lempoms, relėms ar net varikliams perjungti ir valdyti. Kai bipolinis tranzistorius naudojamas kaip jungiklis, jis turi būti „visiškai išjungtas“arba „visiškai įjungtas“. Teigiama, kad visiškai „įjungtas“tranzistorius yra savo prisotinimo regione. Teigiama, kad tranzistoriai, visiškai išjungti, yra jų išjungimo zonoje. Naudojant tranzistorių kaip jungiklį, maža bazinė srovė valdo daug didesnę kolektoriaus apkrovos srovę. Kai induktyvioms apkrovoms, pvz., Relėms ir solenoidams, perjungti naudojami tranzistoriai, naudojamas „smagračio diodas“. Kai reikia valdyti dideles sroves ar įtampas, galima naudoti Darlingtono tranzistorius.

7 žingsnis: BD139 ir BD140 H tilto grandinė

Taigi, dabar po tiek daug teorinės dalies, mes aptarsime BD139 ir BD140 tranzistorių paketų taikymą. Ši programa yra „H-Bridge“grandinė, naudojama variklio vairuotojo grandinėse. Kai mums reikia paleisti nuolatinės srovės variklius, reikalaujama, kad į variklius būtų tiekiama daug energijos, kurios negali patenkinti vienas mikrovaldiklis, todėl turime prijungti tranzistoriaus grandinę tarp valdiklio ir variklio, kuris veikia kaip stiprintuvas ir padeda sklandžiai veikti varikliui. Šios programos grandinės schema parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Naudojant šią H tilto grandinę, tiekiama pakankamai energijos, kad sklandžiai veiktų du nuolatinės srovės varikliai, ir mes taip pat galime valdyti variklių sukimosi kryptį. Naudodami BD139/140 ar bet kuriuos kitus galios tranzistorius, turime nepamiršti vieno dalyko, kad galios tranzistoriai sukuria daug energijos, kuri taip pat gaminama šilumos pavidalu, kad išvengtume perkaitimo problemos, turime pridėti radiatorių prie šių tranzistorių, kuriems ant tranzistoriaus jau yra skylė.

Nors geriausias maitinimo tranzistorių pasirinkimas yra BD139 ir BD140, jei jų nėra, taip pat galite pasirinkti BD135 ir BD136, kurie yra atitinkamai NPN ir PNP tranzistoriai, tačiau pirmenybė turi būti teikiama BD139/140 porai. Taigi tai yra pamoka, tikiuosi, kad ji jums buvo naudinga.