Transistor Basics - BD139 & BD140 Power Transistor Tutorial: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Hey, hvad sker der, fyre! Akarsh her fra CETech.

I dag kommer vi til at få lidt viden om de små i kraft, men meget større i arbejdstransistor kredsløb.

Grundlæggende vil vi diskutere nogle grundlæggende elementer relateret til transistorer, og derefter vil vi se nærmere på nyttig viden om en bestemt type transistorserier kendt som BD139 og BD140 effekttransistorer.

Og mod slutningen vil vi også diskutere nogle tekniske specifikationer. Jeg håber du er spændt. Så lad os komme i gang.

Trin 1: Få printkort til dine projekter fremstillet

Du skal tjekke PCBWAY for at bestille PCB online billigt!

Du får 10 PCB'er af god kvalitet fremstillet og sendt til din dør for billigt. Du får også rabat på forsendelse på din første ordre. Upload dine Gerber -filer på PCBWAY for at få dem fremstillet med god kvalitet og hurtig ekspeditionstid. Tjek deres online Gerber viewer -funktion. Med belønningspunkter kan du få gratis ting fra deres gavebutik.

Trin 2: Hvad er en transistor

En transistor er den grundlæggende byggesten i alle de elektroniske kredsløb, der bruges i dag. Hvert apparat, der findes omkring os, indeholder transistorer i det. Vi kan sige, at analog elektronik er ufuldstændig uden en transistor.

Det er en treterminal halvleder, der bruges til at forstærke eller skifte elektroniske signaler og elektrisk strøm. Det er sammensat af halvledermateriale normalt med mindst tre terminaler til tilslutning til et eksternt kredsløb. En spænding eller strøm påført et par af transistorens terminaler styrer strømmen gennem et andet par terminaler. Fordi den kontrollerede (output) effekt kan være højere end den styrende (input) effekt, kan en transistor forstærke et signal. I dag er nogle transistorer pakket individuelt, men mange flere findes indlejret i integrerede kredsløb.

De fleste transistorer er lavet af meget rent silicium, og nogle af germanium, men nogle andre halvledermaterialer bruges undertiden. En transistor kan kun have en slags ladningsbærer i en felt-effekt-transistor eller kan have to slags ladningsbærere i bipolare krydsstransistoranordninger.

Transistorer består af tre dele: en base, en kollektor og en emitter. Basen er portkontrolenheden til den større elektriske forsyning. Samleren samler ladningsbærerne, og emitteren er udløbet for disse bærere.

Trin 3: Klassificering af transistorer

Transistorer er af to typer:-

1) Bipolære junction transistorer: En bipolar junction transistor (BJT) er en type transistor, der bruger både elektroner og huller som ladningsbærere. En bipolar transistor tillader en lille strøm injiceret ved en af dens terminaler at styre en meget større strøm, der strømmer mellem to andre terminaler, hvilket gør enheden i stand til at forstærke eller skifte. BJT'er er af to typer kendt som NPN- og PNP -transistorer. I NPN -transistorer er elektroner de fleste ladningsbærere. Den består af to lag af n-typen adskilt af et p-type lag. På den anden side bruger PNP-transistorer huller som deres hovedladningsbærere, og den består af to lag af p-typen adskilt af et n-type lag.

2) Felt-effekt-transistorer: Felt-effekt-transistorer, er unipolare transistorer og bruger kun en slags ladningsbærer. FET -transistorer har tre terminaler, de er gate (G), Drain (D) og Source (S). FET-transistorer er klassificeret i Junction Field Effect-transistorer (JFET) og Insulated Gate FET (IG-FET) eller MOSFET-transistorer. For forbindelserne i kredsløbet overvejer vi også den fjerde terminal kaldet base eller substrat. FET -transistorer har kontrol over størrelsen og formen af en kanal mellem kilde og afløb, som er skabt af en påført spænding. FET -transistorer har høj strømforstærkning end BJT -transistorer.

Trin 4: BD139/140 Power Transistor Par

Transistorer fås i forskellige typer pakker, f.eks. 2N -serien eller MMBT -serien til overflademontering, de har alle deres specifikke fordele og applikationer. Ud af disse er der en anden form for transistorserier, BD -serien, som er en effekttransistorserie. Transistorer i denne serie er generelt designet til at generere ekstra strøm, og derfor er de lidt større end andre transistorer.

BD 139 -transistorer er NPN -transistorer, og BD140 -transistorer er PNP -transistorer. Ligesom andre transistorer har de også 3 ben, og deres stiftkonfiguration er vist på billedet ovenfor.

Fordele ved effekttransistorer:-

1) Det er meget let at tænde og slukke for strømtransistoren.

2) Strømtransistoren kan bære store strømme i ON -tilstand og blokere meget høj spænding i OFF -tilstand.

3) effekttransistoren kan drives ved skiftefrekvenser i området 10 til 15 kHz.

4) ON-tilstand spændingsfald på tværs af effekttransistoren er lave. Den kan bruges til at styre den effekt, der leveres til belastningen, i invertere og choppere.

Ulemper ved strømtransistorer:-

1) Strømtransistoren kan ikke fungere tilfredsstillende over koblingsfrekvensen på 15 kHz.

2) Det kan blive beskadiget på grund af termisk løb eller anden sammenbrud.

3) Det har en omvendt blokeringskapacitet er meget lav.

Trin 5: Tekniske specifikationer for BD139/140

Tekniske specifikationer for BD139 -transistorer er:

1) Transistortype: NPN

2) Maks. Kollektorstrøm (IC): 1,5A

3) Maks. Samler-emitterspænding (VCE): 80V

4) Maks. Samler-basespænding (VCB): 80V

5) Maks. Emitter-basespænding (VEBO): 5V

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

7) Maks. Overgangsfrekvens (fT): 190 MHz

8) Minimum og maksimal DC -strømforstærkning (hFE): 25-250

9) Maks. Opbevaring og driftstemperatur bør være: -55 til +150 Celsius

Tekniske specifikationer for BD140 Transistor er:

1) Transistortype: PNP

2) Maks. Kollektorstrøm (IC): -1,5A

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

4) Maks. Samler-basisspænding (VCB): –80V

5) Maks. Emitter-basespænding (VEBO): –5V

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

7) Maks. Overgangsfrekvens (fT): 190 MHz

8) Minimum og maksimal DC -strømforstærkning (hFE): 25-250

9) Maks. Opbevaring og driftstemperatur bør være: -55 til +150 Celsius

Hvis du vil have lidt ekstra viden om BD139/140 -transistorer, kan du referere til deres datablad herfra.

Trin 6: Anvendelser af transistorer

Transistorer bruges til mange operationer, men de to operationer, som transistorer bruges hyppigst til, er Switching og Amplification:

1) Transistor som forstærker:

En transistor fungerer som en forstærker ved at øge styrken af et svagt signal. DC-bias-spændingen, der påføres emitter-base-krydset, får den til at forblive i forspændt tilstand. Denne fremadrettede bias opretholdes uanset signalets polaritet. Den lave modstand i inputkredsløbet lader enhver lille ændring i indgangssignalet resultere i en mærkbar ændring i udgangen. Emitterstrømmen forårsaget af indgangssignalet bidrager med kollektorstrømmen, som derefter strømmer gennem belastningsmodstanden RL, resulterer i et stort spændingsfald hen over det. Således resulterer en lille indgangsspænding i en stor udgangsspænding, som viser, at transistoren fungerer som en forstærker.

2) Transistor som switch:

Transistorafbrydere kan bruges til at skifte og styre lamper, relæer eller endda motorer. Når man bruger den bipolare transistor som switch, skal de enten være "helt OFF" eller "fuldt ON". Transistorer, der er fuldt "ON" siges at være i deres mætningsområde. Transistorer, der er helt "OFF" siges at være i deres afskæringsområde. Når transistoren bruges som switch, styrer en lille basestrøm en meget større Collector -belastningsstrøm. Når transistorer bruges til at skifte induktive belastninger såsom relæer og solenoider, bruges en "svinghjulsdiode". Når store strømme eller spændinger skal kontrolleres, kan Darlington -transistorer bruges.

Trin 7: BD139 og BD140 H-brokredsløb

Så nu efter så meget af den teoretiske del vil vi diskutere en anvendelse af BD139 og BD140 Transistor -pakkerne. Denne applikation er H-Bridge kredsløb, der bruges i motor driver kredsløb. Når vi skal køre DC -motorer, er det påkrævet, at der leveres en stor mængde strøm til motorerne, som ikke kan opfyldes af mikrokontrolleren alene, så vi er nødt til at vedhæfte et transistorkredsløb mellem controlleren og motoren, der fungerer som en forstærker og hjælper med at køre motoren jævnt. Kredsløbsdiagrammet for denne applikation er vist på billedet ovenfor. Med dette H-brokredsløb leveres der nok strøm til at køre to jævnstrømsmotorer gnidningsløst, og med dette kan vi også styre motorens rotationsretning. En ting, vi skal huske på, når vi bruger BD139/140 eller andre strømtransistorer, er, at effekttransistorerne genererer en stor mængde strøm, som også genereres i form af varme, så for at forhindre et problem med overophedning skal vi tilføje en kølelegeme til disse transistorer, for hvilke der allerede er et hul på transistoren.

Selvom det bedste valg for effekttransistorer er BD139 og BD140, hvis de ikke er tilgængelige, kan du også vælge BD135 og BD136, som er henholdsvis NPN- og PNP -transistorer, men BD139/140 -par skal foretrækkes. Så det er det for øvelsen, håber det var nyttigt for dig.