Transistorens grunder - BD139 & BD140 Power Transistor Handledning: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Hej, vad händer, killar! Akarsh här från CETech.

Idag kommer vi att få lite kunskap om kraftstationen hos de små i storlek men mycket större i arbetstransistorkretsar.

I grund och botten kommer vi att diskutera några grunder som är relaterade till transistorerna och efter det kommer vi att titta på lite användbar kunskap om en specifik typ av transistorserier som kallas BD139 och BD140 effekttransistorer.

Och mot slutet kommer vi också att diskutera några tekniska specifikationer. Jag hoppas att du är upphetsad. Så låt oss komma igång.

Steg 1: Skaffa PCB för dina tillverkade projekt

Du måste kolla in PCBWAY för att beställa PCB online billigt!

Du får 10 kretskort av god kvalitet tillverkade och levererade till din dörr för en billig kostnad. Du får också rabatt på frakten på din första beställning. Ladda upp dina Gerber -filer till PCBWAY för att få dem tillverkade med bra kvalitet och snabb handläggningstid. Kolla in deras online Gerber viewer -funktion. Med belöningspoäng kan du få gratis saker från deras presentbutik.

Steg 2: Vad är en transistor

En transistor är den grundläggande byggstenen för alla elektroniska kretsar som används idag. Varje apparat som finns runt omkring oss innehåller transistorer i den. Vi kan säga att analog elektronik är ofullständig utan en transistor.

Det är en treterminal halvledaranordning som används för att förstärka eller byta elektroniska signaler och elektrisk kraft. Den består av halvledarmaterial vanligtvis med minst tre terminaler för anslutning till en extern krets. En spänning eller ström som appliceras på ett par av transistorns terminaler styr strömmen genom ett annat par terminaler. Eftersom den styrda (utgångseffekten) kan vara högre än den styrande (ingångseffekten) kan en transistor förstärka en signal. Idag är vissa transistorer förpackade individuellt, men många fler finns inbäddade i integrerade kretsar.

De flesta transistorer är tillverkade av mycket rent kisel, och några av germanium, men vissa andra halvledarmaterial används ibland. En transistor kan endast ha en typ av laddningsbärare, i en fälteffekttransistor, eller kan ha två typer av laddningsbärare i bipolära övergångstransistoranordningar.

Transistorer består av tre delar: en bas, en kollektor och en sändare. Basen är portstyrenheten för den större elförsörjningen. Samlaren samlar laddningsbärarna och sändaren är utloppet för dessa bärare.

Steg 3: Klassificering av transistorer

Transistorer är av två typer:-

1) Bipolära övergångstransistorer: En bipolär övergångstransistor (BJT) är en typ av transistor som använder både elektroner och hål som laddningsbärare. En bipolär transistor tillåter en liten ström som injiceras vid en av dess terminaler att styra en mycket större ström som flyter mellan två andra terminaler, vilket gör enheten kapabel att förstärka eller växla. BJT är av två typer som kallas NPN- och PNP -transistorer. I NPN -transistorer är elektroner de flesta laddningsbärarna. Den består av två lager av n-typ åtskilda av ett lager av p-typ. Å andra sidan använder PNP-transistorer hål som sina majoritetsladdningsbärare och den består av två lager av p-typ åtskilda av ett n-typskikt.

2) Fälteffekttransistorer: Fälteffekttransistorer, är unipolära transistorer och använder endast en typ av laddningsbärare. FET -transistorerna har tre terminaler de är gate (G), Drain (D) och Source (S). FET-transistorer klassificeras i Junction Field Effect-transistorer (JFET) och Insulated Gate FET (IG-FET) eller MOSFET-transistorer. För anslutningarna i kretsen överväger vi också den fjärde terminalen som kallas bas eller substrat. FET -transistorerna har kontroll över storleken och formen på en kanal mellan källa och avlopp som skapas av en applicerad spänning. FET -transistorerna har hög strömförstärkning än BJT -transistorer.

Steg 4: BD139/140 Power Transistor Par

Transistorer finns i olika typer av paket, till exempel 2N -serien eller MMBT -serien för ytmontering, alla har sina specifika fördelar och applikationer. Av dessa finns det en annan typ av transistorserier BD -serien som är en effekttransistorserie. Transistorerna i denna serie är generellt utformade för att generera extra kraft och därför är de lite större än andra transistorer.

BD 139 -transistorer är NPN -transistorer och BD140 -transistorer är PNP -transistorer. I likhet med andra transistorer har de också 3 stift och deras stiftkonfiguration visas i bilden ovan.

Fördelar med effekttransistorer:-

1) Det är mycket enkelt att slå på och stänga av strömtransistorn.

2) Strömtransistorn kan bära stora strömmar i ON -läge och blockera mycket hög spänning i OFF -läge.

3) Strömtransistorn kan drivas vid omkopplingsfrekvenser i intervallet 10 till 15 kHz.

4) Spänningsfall på ON-tillstånd över effekttransistorn är låga. Den kan användas för att styra effekten som levereras till lasten, i växelriktare och choppers.

Nackdelar med effekttransistorer:-

1) Effekttransistorn kan inte fungera tillfredsställande över omkopplingsfrekvensen på 15 kHz.

2) Det kan skadas på grund av termisk springande eller andra nedbrytning.

3) Den har en omvänd blockeringskapacitet som är mycket låg.

Steg 5: Tekniska specifikationer för BD139/140

Tekniska specifikationer för BD139 -transistorer är:

1) Transistortyp: NPN

2) Max kollektorström (IC): 1,5A

3) Max Collector-Emitter Voltage (VCE): 80V

4) Max kollektor-basspänning (VCB): 80V

5) Max emitter-basspänning (VEBO): 5V

6) Max Collector Dissipation (Pc): 12,5 Watt

7) Max övergångsfrekvens (fT): 190 MHz

8) Minsta och maximala DC -förstärkning (hFE): 25 - 250

9) Max lagring och driftstemperatur bör vara: -55 till +150 Celsius

Tekniska specifikationer för BD140 Transistor är:

1) Transistortyp: PNP

2) Max kollektorström (IC): -1,5A

3) Max Collector-Emitter Voltage (VCE): –80V

4) Max Collector-Base Voltage (VCB): –80V

5) Max emitter-basspänning (VEBO): –5V

6) Max Collector Dissipation (Pc): 12,5 Watt

7) Max övergångsfrekvens (fT): 190 MHz

8) Minsta och maximala DC -förstärkning (hFE): 25 - 250

9) Max lagring och driftstemperatur bör vara: -55 till +150 Celsius

Om du vill få lite extra kunskap om BD139/140 -transistorer kan du hänvisa till deras datablad härifrån.

Steg 6: Tillämpningar av transistorer

Transistorer används för många operationer, men de två operationer som transistorer används oftast för är växling och förstärkning:

1) Transistor som förstärkare:

En transistor fungerar som en förstärkare genom att höja styrkan hos en svag signal. DC-förspänningen som appliceras på emitter-basövergången gör att den förblir i ett förspänt tillstånd. Denna framåtriktade bias bibehålls oavsett signalens polaritet. Det låga motståndet i ingångskretsen låter varje liten förändring i insignalen resultera i en märkbar förändring av utgången. Emitterströmmen som orsakas av insignalen bidrar till kollektorströmmen, som sedan rinner genom belastningsmotståndet RL, resulterar i ett stort spänningsfall över den. Således resulterar en liten ingångsspänning i en stor utspänning, vilket visar att transistorn fungerar som en förstärkare.

2) Transistor som switch:

Transistoromkopplare kan användas för att växla och styra lampor, reläer eller till och med motorer. När du använder den bipolära transistorn som omkopplare måste de antingen vara "helt AV" eller "helt PÅ". Transistorer som är helt "PÅ" sägs vara i sitt mättnadsområde. Transistorer som är helt "AV" sägs vara i sitt avstängningsområde. När transistorn används som omkopplare styr en liten basström en mycket större Collector -belastningsström. När transistorer används för att växla induktiva laster som reläer och solenoider används en "svänghjulsdiod". När stora strömmar eller spänningar behöver kontrolleras kan Darlington -transistorer användas.

Steg 7: BD139 och BD140 H-Bridge Circuit

Så, nu efter så mycket av den teoretiska delen, kommer vi att diskutera en tillämpning av BD139- och BD140 -transistorpaket. Denna applikation är H-Bridge Circuit som används i motorförarkretsar. När vi behöver köra likströmsmotorer krävs det att en hög mängd ström levereras till motorerna som inte kan uppfyllas av mikrokontrollern ensam så vi måste ansluta en transistorkrets mellan styrenheten och motorn som fungerar som en förstärkare och hjälper till att köra motorn smidigt. Kretsschemat för denna applikation visas i bilden ovan. Med denna H-bryggkrets levereras tillräckligt med kraft för att köra två likströmsmotorer smidigt och med detta kan vi också styra motorernas rotationsriktning. En sak vi måste tänka på när vi använder BD139/140 eller andra krafttransistorer är att effekttransistorerna genererar en stor mängd kraft som också genereras i form av värme så för att förhindra ett överhettningsproblem måste vi lägga till en kylfläns till dessa transistorer för vilka det redan finns ett hål på transistorn.

Även om det bästa valet för effekttransistorer är BD139 och BD140 om de inte är tillgängliga, kan du också välja BD135 och BD136 som är NPN respektive PNP transistorer, men BD139/140 par måste prioriteras. Så det är det för handledningen hoppas det var till hjälp för dig.