Основи на транзисторите - BD139 & BD140 Мощни транзисторни уроци: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Хей, какво става, момчета! Akarsh тук от CETech.

Днес ще получим известни познания за електроцентралата с малки по размер, но много по -големи в работата транзисторни схеми.

По принцип ще обсъдим някои основи, свързани с транзисторите и след това ще разгледаме някои полезни знания за конкретен тип транзистори, известни като силови транзистори BD139 и BD140.

И в края ще обсъдим и някои технически спецификации. Надявам се, че сте развълнувани. Така че нека започнем.

Стъпка 1: Вземете печатни платки за вашите проекти

Трябва да проверите PCBWAY, за да поръчате печатни платки онлайн евтино!

Получавате 10 печатни платки с добро качество, произведени и изпратени до вашия праг за евтини. Също така ще получите отстъпка при доставка при първата поръчка. Качете вашите Gerber файлове в PCBWAY, за да ги произведете с добро качество и бързо време за изпълнение. Вижте тяхната онлайн функция за преглед на Gerber. С точки за награда можете да получите безплатни неща от магазина им за подаръци.

Стъпка 2: Какво е транзистор

Транзисторът е основният градивен елемент на всички електронни схеми, които се използват в наши дни. Всеки присъстващ около нас уред съдържа транзистори. Можем да кажем, че аналоговата електроника е непълна без транзистор.

Това е три-терминално полупроводниково устройство, използвано за усилване или превключване на електронни сигнали и електрическо захранване. Той е съставен от полупроводников материал обикновено с най -малко три клеми за свързване към външна верига. Напрежение или ток, приложени към една двойка изводи на транзистора, управляват тока през друга двойка клеми. Тъй като управляваната (изходна) мощност може да бъде по -висока от управляващата (входна) мощност, транзисторът може да усили сигнал. Днес някои транзистори са опаковани поотделно, но много повече се намират вградени в интегрални схеми.

Повечето транзистори са направени от много чист силиций, а някои от германий, но понякога се използват някои други полупроводникови материали. Транзисторът може да има само един вид носител на заряд в транзистор с полеви ефекти или може да има два вида носители на заряд в транзисторни устройства с биполярен преход.

Транзисторите се състоят от три части: основа, колектор и излъчвател. Основата е устройство за контролер на портата за по -голямо електрическо захранване. Колекторът събира носителите на заряд, а излъчвателят е изходът за тези носители.

Стъпка 3: Класификация на транзисторите

Транзисторите са два вида:-

1) Биполярни транзистори за свързване: Биполярен транзистор (BJT) е вид транзистор, който използва както електрони, така и дупки като носители на заряд. Биполярен транзистор позволява на малък ток, инжектиран в един от неговите терминали, да контролира много по -голям ток, протичащ между два други терминала, което прави устройството способно за усилване или превключване. BJT са два типа, известни като NPN и PNP транзистори. В транзисторите NPN електроните са повечето носители на заряд. Състои се от два слоя тип n, разделени от слой тип p. От друга страна, PNP транзисторите използват отворите като по-голямата част от носителите на заряд и се състоят от два слоя p-тип, разделени от слой n-тип.

2) Транзистори с полеви ефекти: Транзисторите с полеви ефекти са униполярни транзистори и използват само един вид носител на заряд. FET транзисторите имат три извода, те са порта (G), източване (D) и източник (S). FET транзисторите се класифицират като транзистори с полеви ефекти на съединение (JFET) и FET с изолирана порта (IG-FET) или транзистори MOSFET. За връзките във веригата разглеждаме и четвъртия терминал, наречен база или субстрат. FET транзисторите имат контрол върху размера и формата на канал между източника и канализацията, който се създава от приложено напрежение. FET транзисторите имат високо усилване на тока от BJT транзисторите.

Стъпка 4: Двойка транзистор BD139/140

Транзисторите се предлагат в различни видове пакети като 2N серия или MMBT серия Surface mount, всички те имат своите специфични предимства и приложения. От тях има друг вид транзисторна серия BD серията, която е силова транзисторна серия. Транзисторите от тази серия обикновено са проектирани да генерират допълнителна мощност и следователно са малко по -големи от другите транзистори.

Транзисторите BD 139 са NPN транзистори, а BD140 транзисторите са PNP транзистори. Подобно на други транзистори, те също имат 3 пина и тяхната конфигурация на щифта е показана на изображението по -горе.

Предимства на силовите транзистори:-

1) Много е лесно да включите и изключите захранващия транзистор.

2) Захранващият транзистор може да носи големи токове в състояние ON и да блокира много високо напрежение в състояние OFF.

3) Захранващият транзистор може да работи при превключващи честоти в диапазона от 10 до 15 kHz.

4) Спадът на напрежението при включено състояние на захранващия транзистор е нисък. Може да се използва за управление на мощността, подавана към товара, в инвертори и хеликоптери.

Недостатъци на силовите транзистори:-

1) Захранващият транзистор не може да работи задоволително над честотата на превключване от 15 kHz.

2) Може да се повреди поради термично изтичане или втори срив.

3) Той има капацитет за обратно блокиране е много нисък.

Стъпка 5: Технически спецификации на BD139/140

Техническите спецификации на транзисторите BD139 са:

1) Тип транзистор: NPN

2) Максимален ток на колектора (IC): 1.5A

3) Максимално напрежение колектор-емитер (VCE): 80V

4) Максимално напрежение колектор-база (VCB): 80V

5) Максимално напрежение емитер-база (VEBO): 5V

6) Максимално разсейване на колектора (Pc): 12,5 вата

7) Максимална преходна честота (fT): 190 MHz

8) Минимално и максимално усилване на постоянен ток (hFE): 25 - 250

9) Максималната температура на съхранение и работа трябва да бъде: -55 до +150 градуса

Техническите спецификации на транзистора BD140 са:

1) Тип транзистор: PNP

2) Максимален ток на колектора (IC): -1,5A

3) Максимално напрежение колектор-емитер (VCE): –80V

4) Максимално напрежение колектор-база (VCB): –80V

5) Максимално напрежение емитер-база (VEBO): –5V

6) Максимално разсейване на колектора (Pc): 12,5 вата

7) Максимална преходна честота (fT): 190 MHz

8) Минимално и максимално усилване на постоянен ток (hFE): 25 - 250

9) Максималната температура на съхранение и работа трябва да бъде: -55 до +150 градуса

Ако искате да научите повече за транзисторите BD139/140, можете да се обърнете към техния лист от тук.

Стъпка 6: Приложения на транзистори

Транзисторите се използват за много операции, но двете операции, за които транзисторите се използват най -често, са превключване и усилване:

1) Транзистор като усилвател:

Транзисторът действа като усилвател, като повишава силата на слаб сигнал. Напрежението на постояннотоковото отклонение, приложено към изхода емитер-база, го прави да остане в състояние на отклонение напред. Това отклонение напред се поддържа независимо от полярността на сигнала. Ниското съпротивление във входната верига позволява всяка малка промяна във входния сигнал да доведе до значителна промяна в изхода. Токът на излъчвателя, причинен от входния сигнал, допринася за тока на колектора, който след това преминава през натоварващия резистор RL, което води до голям спад на напрежението върху него. По този начин малко входно напрежение води до голямо изходно напрежение, което показва, че транзисторът работи като усилвател.

2) Транзистор като превключвател:

Транзисторните превключватели могат да се използват за превключване и управление на лампи, релета или дори двигатели. Когато използвате биполярния транзистор като превключвател, те трябва да са или „напълно изключени“или „напълно включени“. Транзисторите, които са напълно „включени“, се казват, че са в техния регион на насищане. За транзисторите, които са напълно „ИЗКЛЮЧЕНИ“, се казва, че са в прекъснатата им област. Когато използвате транзистора като превключвател, малък основен ток контролира много по -голям ток на натоварване на колектора. Когато използвате транзистори за превключване на индуктивни натоварвания като релета и соленоиди, се използва „диод на маховика“. Когато трябва да се контролират големи токове или напрежения, могат да се използват Darlington транзистори.

Стъпка 7: H-мостова верига BD139 и BD140

И така, сега след толкова голяма част от теоретичната част, ще обсъдим приложение на транзисторните пакети BD139 и BD140. Това приложение е H-мостната верига, която се използва в веригите на двигателите. Когато трябва да пуснем DC двигатели, се изисква да се доставя голямо количество енергия към двигателите, което не може да бъде изпълнено само от микроконтролера, така че трябва да прикачим транзисторна верига между контролера и двигателя, която работи като усилвател и помага за безпроблемното управление на двигателя. Схемата за това приложение е показана на изображението по -горе. С тази верига с H-мост се доставя достатъчно мощност, за да работи безпроблемно два DC двигателя и с това можем също да контролираме посоката на въртене на двигателите. Едно нещо, което трябва да имаме предвид, докато използваме BD139/140 или други силови транзистори, е, че захранващите транзистори генерират голямо количество енергия, което също се генерира под формата на топлина, така че за да предотвратим проблем с прегряване, трябва да добавим радиатор към тези транзистори, за които вече е предвидена дупка на транзистора.

Въпреки че най -добрият избор за силови транзистори е BD139 и BD140, ако те не са налични, можете да изберете и BD135 и BD136, които са съответно NPN и PNP транзистори, но трябва да се даде предпочитание на двойката BD139/140. Така че това е за урока, надявам се да ви е бил полезен.