Làm thế nào để chọn một bóng bán dẫn tương tự

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về chủ đề lựa chọn các chất tương tự của các bóng bán dẫn hiệu ứng lưỡng cực và trường. Những thông số của bóng bán dẫn bạn nên chú ý để chọn sự thay thế phù hợp?

Cái này để làm gì? Điều xảy ra là khi sửa chữa một thiết bị, giả sử, một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi, người dùng buộc phải đi đến cửa hàng linh kiện điện tử gần nhất, nhưng loại này không chứa một bóng bán dẫn như vậy bị hỏng trong mạch thiết bị. Sau đó, bạn phải chọn từ những gì có sẵn, nghĩa là chọn một tương tự.

Và điều đó cũng xảy ra rằng bóng bán dẫn bị cháy trên bo mạch là một trong những bóng đã bị ngừng sử dụng, và sau đó, nó chỉ là điều đúng đắn là bảng dữ liệu có sẵn trên mạng, nơi bạn có thể xem các tham số và chọn tín hiệu tương tự từ những cái hiện có. Bằng cách này hay cách khác, bạn cần biết nên chọn tham số nào và điều này sẽ được thảo luận sau.

Transitor lưỡng cực

Để bắt đầu, hãy nói về bóng bán dẫn lưỡng cực. Các đặc điểm chính ở đây là:

• điện áp cực đại collector-emitter

• dòng thu tối đa

• công suất tối đa tiêu tan bởi trường hợp bóng bán dẫn,

• tần số cắt

• hệ số chuyển hiện tại.

Trước hết, họ đánh giá toàn bộ chương trình. Ở tần số nào thiết bị làm việc? Làm thế nào nhanh chóng các bóng bán dẫn? Tốt nhất là tần số hoạt động của thiết bị thấp hơn 10 hoặc nhiều lần so với tần số cắt của bóng bán dẫn. Ví dụ, fg là 30 MHz và tần số hoạt động của thiết bị nơi bóng bán dẫn sẽ hoạt động là 50 kHz.

Nếu bóng bán dẫn được chế tạo để hoạt động ở tần số gần với ranh giới, thì hệ số truyền hiện tại sẽ có xu hướng thống nhất, và sẽ cần rất nhiều năng lượng để điều khiển. Do đó, hãy để tần số biên của tương tự được chọn lớn hơn hoặc bằng tần số biên của bóng bán dẫn cần được thay thế.

Các bước sau đây chú ý đến sức mạnh mà bóng bán dẫn có thể tiêu tan. Ở đây họ nhìn vào dòng thu cực đại và giá trị giới hạn của điện áp cực thu-cực phát. Dòng thu tối đa phải cao hơn dòng tối đa trong mạch điều khiển bóng bán dẫn. Điện áp cực đại của cực thu của bóng bán dẫn được chọn phải cao hơn điện áp giới hạn trong mạch được điều khiển.

Nếu các tham số được chọn dựa trên biểu dữ liệu cho thành phần được thay thế, thì tín hiệu tương tự được chọn về giới hạn điện áp và giới hạn hiện tại phải khớp hoặc vượt quá bóng bán dẫn có thể thay thế. Ví dụ, nếu một bóng bán dẫn bị cháy, điện áp cực đại của bộ thu là 80 volt và dòng điện tối đa là 10 ampe, thì trong trường hợp này, một tín hiệu tương tự với các thông số dòng điện và điện áp tối đa là 15 ampe và 230 volt là phù hợp để thay thế.

Tiếp theo, hệ số chuyển hiện tại h21 được ước tính. Tham số này cho biết số lần dòng thu vượt quá dòng cơ sở trong quá trình điều khiển bóng bán dẫn. Tốt hơn là ưu tiên cho các bóng bán dẫn có giá trị của tham số này lớn hơn hoặc bằng h21 của thành phần ban đầu, ít nhất là xấp xỉ.

Bạn có thể thay thế bóng bán dẫn bằng h21 = 30, bóng bán dẫn bằng h21 = 3, mạch điều khiển chỉ đơn giản là có thể xử lý hoặc đốt cháy và thiết bị không thể hoạt động bình thường, tốt hơn nếu analog có h21 ở mức 30 trở lên, ví dụ 50. Độ tăng càng cao hiện tại, càng dễ điều khiển bóng bán dẫn, hiệu suất điều khiển càng cao, dòng cơ sở càng ít, dòng thu càng nhiều.

Các bóng bán dẫn đi vào bão hòa mà không cần chi phí không cần thiết. Nếu thiết bị nơi bóng bán dẫn được chọn có yêu cầu tăng đối với hệ số truyền hiện tại, thì người dùng nên chọn một thiết bị tương tự gần với h21 gốc hơn, hoặc bạn sẽ phải thay đổi mạch điều khiển cơ sở.

Cuối cùng, nhìn vào điện áp bão hòa, điện áp collector-emitter của một bóng bán dẫn mở. Nó càng nhỏ, càng ít năng lượng sẽ bị tiêu tán trên vỏ thành phần dưới dạng nhiệt.Và điều quan trọng cần lưu ý là bóng bán dẫn thực sự sẽ phải tản nhiệt trong mạch bao nhiêu, giá trị tối đa của năng lượng tiêu tán bởi vỏ được đưa ra trong tài liệu (trong biểu dữ liệu).

Nhân dòng điện của bộ thu với điện áp sẽ rơi tại điểm tiếp giáp bộ thu-bộ phát trong quá trình vận hành mạch và so sánh với công suất nhiệt tối đa được phép cho trường hợp bóng bán dẫn. Nếu công suất thực sự được phân bổ lớn hơn giới hạn, bóng bán dẫn sẽ nhanh chóng bị cháy.

Vì vậy, bóng bán dẫn lưỡng cực 2N3055 có thể được thay thế một cách an toàn bằng KT819GM ​​và ngược lại. So sánh tài liệu của họ, chúng ta có thể kết luận rằng đây là những chất tương tự gần như hoàn chỉnh, cả về cấu trúc (cả NPN) và loại trường hợp và trong các tham số cơ bản, rất quan trọng đối với hoạt động hiệu quả tương đương trong các chế độ tương tự.

Transitor hiệu ứng trường

Bây giờ hãy nói về bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được sử dụng rộng rãi ngày nay, trong một số thiết bị, ví dụ như trong bộ biến tần, chúng gần như thay thế hoàn toàn các bóng bán dẫn lưỡng cực. Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được điều khiển bằng điện áp, điện trường của điện tích cổng, và do đó điều khiển ít tốn kém hơn so với các bóng bán dẫn lưỡng cực, nơi điều khiển dòng điện cơ sở.

Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường chuyển đổi nhanh hơn nhiều so với các bóng bán dẫn lưỡng cực, đã tăng độ ổn định nhiệt và không có các hạt mang điện thiểu số. Để đảm bảo chuyển đổi dòng điện đáng kể, các bóng bán dẫn hiệu ứng trường có thể được kết nối song song với số lượng lớn mà không cần điện trở cân bằng, việc chọn trình điều khiển thích hợp là đủ.

Vì vậy, liên quan đến việc lựa chọn các chất tương tự của bóng bán dẫn hiệu ứng trường, thuật toán ở đây cũng giống như với việc lựa chọn các chất tương tự lưỡng cực, với sự khác biệt duy nhất là không có vấn đề gì với hệ số truyền hiện tại và một tham số bổ sung như điện dung cổng xuất hiện. Điện áp nguồn tối đa, dòng thoát tối đa. Tốt hơn là chọn với một lề để nó có thể không bị cháy.

Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường không có tham số như điện áp bão hòa, nhưng có một điện trở kênh tham số trong trạng thái mở ra. Dựa trên tham số này, bạn có thể xác định mức năng lượng sẽ bị tiêu tán trong trường hợp thành phần. Điện trở kênh mở có thể dao động từ các phân số của ohm đến các đơn vị của ohm.

Trong các bóng bán dẫn hiệu ứng trường điện áp cao, điện trở kênh mở thường lớn hơn một ohm, và điều này phải được tính đến. Nếu có thể chọn một chất tương tự có điện trở kênh mở thấp hơn, thì sẽ ít mất nhiệt hơn và sự sụt giảm điện áp tại điểm nối sẽ không quá cao ở trạng thái mở.

Độ dốc của đặc tính S của các bóng bán dẫn hiệu ứng trường là một dạng tương tự của hệ số truyền hiện tại của các bóng bán dẫn lưỡng cực. Tham số này cho thấy sự phụ thuộc của dòng thoát vào điện áp cổng. Độ dốc của đặc tính S càng cao, điện áp phải được đặt vào cổng càng ít để chuyển đổi dòng thoát đáng kể.

Đừng quên điện áp ngưỡng của cổng khi chọn một tín hiệu tương tự, bởi vì nếu điện áp trên cổng thấp hơn ngưỡng, bóng bán dẫn sẽ không mở hoàn toàn và mạch chuyển đổi sẽ không nhận đủ năng lượng, tất cả năng lượng sẽ phải bị tiêu hao bởi bóng bán dẫn và nó sẽ bị quá nóng. Điện áp điều khiển cổng phải cao hơn điện áp ngưỡng. Một tương tự nên có một điện áp cổng ngưỡng không cao hơn so với ban đầu.

Công suất tiêu tán của bóng bán dẫn hiệu ứng trường tương tự như công suất tiêu tán của bóng bán dẫn lưỡng cực, tham số này được biểu thị trong biểu dữ liệu, và, như trong trường hợp bóng bán dẫn lưỡng cực, phụ thuộc vào loại vỏ. Vỏ của linh kiện càng lớn thì năng lượng nhiệt có thể tự tiêu tan càng lớn.

Công suất màn trập. Vì các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được điều khiển bởi điện áp cổng chứ không phải bởi dòng điện cơ sở, như bóng bán dẫn lưỡng cực, như một tham số như điện dung cổng và tổng điện tích cổng được giới thiệu ở đây.Khi chọn một chất tương tự để thay thế bản gốc, hãy chú ý đến thực tế là màn trập của chất tương tự không nặng hơn.

Khả năng màn trập là tốt nhất nếu nó trở nên ít hơn một chút, dễ dàng điều khiển một bóng bán dẫn hiệu ứng trường như vậy, các cạnh sẽ bật ra dốc hơn. Tuy nhiên, nếu bạn không có ý định hàn các điện trở cổng trong mạch điều khiển, thì hãy để điện dung của cổng càng gần với bản gốc.

Vì vậy, rất phổ biến vài năm trước, IRFP460 được thay thế bằng 20N50, có màn trập nhẹ hơn một chút. Nếu chúng ta chuyển sang datasheets, chúng ta dễ dàng nhận thấy sự giống nhau gần như hoàn toàn của các tham số của các bóng bán dẫn hiệu ứng trường này.

Chúng tôi hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn tìm ra những đặc điểm bạn cần tập trung vào để tìm ra chất tương tự phù hợp của bóng bán dẫn.