Osnove tranzistora - BD139 & BD140 Tranzistor napajanja Tutorial: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Hej, šta ima momci! Akarsh ovdje iz CETech -a.

Danas ćemo steći određena znanja o elektranama malih dimenzija, ali mnogo većih u radnim krugovima tranzistora.

U osnovi, raspravljat ćemo o nekim osnovama vezanim uz tranzistore, a nakon toga ćemo razmotriti neka korisna znanja o određenoj vrsti tranzistora poznatih kao BD139 i BD140 energetski tranzistori.

I na kraju ćemo razgovarati i o nekim tehničkim specifikacijama. Nadam se da ste uzbuđeni. Pa počnimo.

Korak 1: Nabavite štampane ploče za svoje projekte

Morate provjeriti PCBWAY da biste jeftino naručili PCB -ove na mreži!

Dobivate 10 kvalitetnih PCB -a proizvedenih i jeftino isporučenih do vašeg kućnog praga. Također ćete ostvariti popust na dostavu pri prvoj narudžbi. Pošaljite svoje Gerber datoteke na PCBWAY kako biste ih proizveli uz dobru kvalitetu i brzo vrijeme izvršavanja. Pogledajte njihovu mrežnu funkciju Gerber viewer. Uz nagradne bodove, možete nabaviti besplatne stvari u njihovoj prodavaonici poklona.

Korak 2: Šta je tranzistor

Tranzistor je osnovni gradivni element svih elektroničkih kola koja se danas koriste. Svaki aparat prisutan oko nas sadrži tranzistore. Možemo reći da je analogna elektronika nepotpuna bez tranzistora.

To je poluvodički uređaj s tri terminala koji se koristi za pojačavanje ili prebacivanje elektroničkih signala i električne energije. Sastoji se od poluvodičkog materijala obično s najmanje tri terminala za spajanje na vanjsko kolo. Napon ili struja primijenjena na jedan par stezaljki tranzistora kontrolira struju kroz drugi par stezaljki. Budući da kontrolirana (izlazna) snaga može biti veća od kontrolne (ulazne) snage, tranzistor može pojačati signal. Danas su neki tranzistori pakirani pojedinačno, ali se nalazi mnogo više ugrađenih u integrirana kola.

Većina tranzistora izrađena je od vrlo čistog silicija, a neki od germanija, ali ponekad se koriste i neki drugi poluvodički materijali. Tranzistor može imati samo jednu vrstu nositelja naboja, u tranzistoru s efektom polja, ili može imati dvije vrste nositelja naboja u tranzistorskim uređajima s bipolarnim spojem.

Tranzistori se sastoje od tri dijela: osnove, kolektora i emitera. Baza je uređaj za upravljanje vratima za veće napajanje električnom energijom. Sakupljač prikuplja nosače naboja, a odašiljač je izlaz za te nosače.

Korak 3: Klasifikacija tranzistora

Tranzistori su dvije vrste:-

1) Bipolarni tranzistori: Bipolarni tranzistor (BJT) je vrsta tranzistora koji koristi i elektrone i rupe kao nosioce naboja. Bipolarni tranzistor dopušta da mala struja ubrizgana na jednom od njegovih stezaljki kontrolira mnogo veću struju koja teče između dva druga terminala, čineći uređaj sposobnim za pojačavanje ili prebacivanje. BJT su dva tipa poznata kao NPN i PNP tranzistori. U NPN tranzistorima elektroni su najveći nositelji naboja. Sastoji se od dva sloja n-tipa odvojenih slojem p-tipa. S druge strane, PNP tranzistori koriste rupe kao većinu nosilaca naboja i sastoje se od dva sloja p-tipa odvojenih slojem n-tipa.

2) Tranzistori sa efektom polja: Tranzistori sa efektom polja su unipolarni tranzistori i koriste samo jednu vrstu nosača naboja. FET tranzistori imaju tri terminala, to su vrata (G), odvod (D) i izvor (S). FET tranzistori klasificiraju se na tranzistore spojnih efekata polja (JFET) i FET izolirane kapije (IG-FET) ili MOSFET tranzistore. Za veze u krugu razmatramo i četvrti terminal koji se naziva baza ili podloga. FET tranzistori imaju kontrolu nad veličinom i oblikom kanala između izvora i odvoda koji nastaje primijenjenim naponom. FET tranzistori imaju veće strujno pojačanje od BJT tranzistora.

Korak 4: Par tranzistora snage BD139/140

Tranzistori su dostupni u različitim vrstama paketa, poput 2N serije ili MMBT serije za površinsko montiranje, svi imaju svoje specifične prednosti i primjene. Od ovih, postoji još jedna vrsta tranzistorskih serija BD serija koja je tranzistorska serija. Tranzistori ove serije općenito su dizajnirani za stvaranje dodatne energije i stoga su nešto veći od ostalih tranzistora.

BD 139 tranzistori su NPN tranzistori, a BD140 tranzistori su PNP tranzistori. Slično kao i drugi tranzistori, oni također imaju 3 pina, a njihova konfiguracija pinova prikazana je na gornjoj slici.

Prednosti energetskih tranzistora:-

1) Vrlo je lako uključiti i isključiti tranzistor za napajanje.

2) Mrežni tranzistor može nositi velike struje u ON stanju i blokirati vrlo visoki napon u OFF stanju.

3) Snažni tranzistor može raditi na frekvencijama prebacivanja u rasponu od 10 do 15 kHz.

4) Pad napona u uključenom stanju na tranzistoru za napajanje je nizak. Može se koristiti za kontrolu snage isporučene opterećenju, u pretvaračima i helikopterima.

Nedostaci energetskih tranzistora:-

1) Snažni tranzistor ne može raditi zadovoljavajuće iznad frekvencije uključivanja od 15 kHz.

2) Može se oštetiti zbog toplinskog otjecanja ili drugog kvara.

3) Kapacitet blokiranja unatrag je vrlo nizak.

Korak 5: Tehničke specifikacije BD139/140

Tehničke specifikacije tranzistora BD139 su:

1) Tip tranzistora: NPN

2) Maksimalna struja kolektora (IC): 1,5A

3) Maksimalni napon kolektora / emitera (VCE): 80V

4) Maksimalni napon kolektora i baze (VCB): 80V

5) Maksimalni napon emiter-baza (VEBO): 5V

6) Maksimalna disipacija kolektora (kom): 12,5 vata

7) Maksimalna prijelazna frekvencija (fT): 190 MHz

8) Minimalni i maksimalni dobitak istosmjerne struje (hFE): 25 - 250

9) Maksimalna temperatura skladištenja i rada treba da bude: -55 do +150 Celzijusa

Tehničke specifikacije tranzistora BD140 su:

1) Tip tranzistora: PNP

2) Maksimalna struja kolektora (IC): -1,5A

3) Maksimalni napon kolektora / emitera (VCE): –80V

4) Maksimalni napon kolektora i baze (VCB): –80V

5) Maksimalni napon emiter-baza (VEBO): –5V

6) Maksimalna disipacija kolektora (kom): 12,5 vata

7) Maksimalna prijelazna frekvencija (fT): 190 MHz

8) Minimalni i maksimalni dobitak istosmjerne struje (hFE): 25 - 250

9) Maksimalna temperatura skladištenja i rada treba da bude: -55 do +150 Celzijusa

Ako želite dodatno saznati o tranzistorima BD139/140, pogledajte njihov podatkovni list odavde.

Korak 6: Primjena tranzistora

Tranzistori se koriste za mnoge operacije, ali dvije operacije za koje se tranzistori najčešće koriste su prebacivanje i pojačavanje:

1) Tranzistor kao pojačalo:

Tranzistor djeluje kao pojačalo povećavajući jačinu slabog signala. Istosmjerni napon jednosmjerne struje primijenjen na spoj emiter-baza čini da ostane u pristranom stanju prema naprijed. Ova pristrasnost prema naprijed održava se bez obzira na polaritet signala. Mali otpor u ulaznom krugu dopušta da svaka mala promjena ulaznog signala rezultira značajnom promjenom izlaza. Struja emitera uzrokovana ulaznim signalom doprinosi kolektorskoj struji, koja zatim protiče kroz otpornik opterećenja RL, što dovodi do velikog pada napona na njemu. Tako mali ulazni napon rezultira velikim izlaznim naponom, što pokazuje da tranzistor radi kao pojačalo.

2) Tranzistor kao prekidač:

Tranzistorski prekidači mogu se koristiti za prebacivanje i upravljanje lampama, relejima ili čak motorima. Kada koristite bipolarni tranzistor kao prekidač, oni moraju biti ili "potpuno isključeni" ili "potpuno uključeni". Za tranzistore koji su potpuno "UKLJUČENI" kaže se da su u njihovom području zasićenja. Tranzistori koji su potpuno „ISKLJUČENI“nalaze se u njihovom odsječenom području. Kada koristite tranzistor kao prekidač, mala osnovna struja kontrolira mnogo veću struju opterećenja kolektora. Kada se tranzistori koriste za prebacivanje induktivnih opterećenja, poput releja i solenoida, koristi se "dioda zamašnjaka". Kada je potrebno kontrolirati velike struje ili napone, mogu se koristiti Darlingtonovi tranzistori.

Korak 7: Krug H-mosta BD139 i BD140

Dakle, sada ćemo nakon tolikog teorijskog dijela raspravljati o primjeni tranzistorskih paketa BD139 i BD140. Ova aplikacija je krug H-mosta koji se koristi u krugovima pokretača motora. Kada moramo pokrenuti istosmjerne motore, potrebno je da se motorima isporučuje velika količina energije koju ne može ispuniti sam mikrokontroler, pa moramo spojiti tranzistorsko kolo između kontrolera i motora koji radi kao pojačalo i pomaže u nesmetanom radu motora. Dijagram kola za ovu aplikaciju prikazan je na gornjoj slici. S ovim krugom H-mosta isporučuje se dovoljno snage za nesmetan rad dva istosmjerna motora, a s tim možemo kontrolirati i smjer rotacije motora. Jednu stvar koju moramo imati na umu dok koristimo BD139/140 ili bilo koji drugi tranzistor za napajanje je da tranzistori za napajanje stvaraju veliku količinu energije koja se također generira u obliku topline, tako da za sprječavanje problema s pregrijavanjem moramo dodati hladnjak na ove tranzistore za koje je na tranzistoru već predviđena rupa.

Iako je najbolji izbor za energetske tranzistore BD139 i BD140 ako nisu dostupni, možete se odlučiti i za BD135 i BD136 koji su NPN i PNP tranzistori, ali prednost se mora dati paru BD139/140. Dakle, to je sve za tutorial, nadam se da vam je bilo od pomoći.