Kuinka valita sopiva transistorimalli

Perusluokitus
On välttämätöntä ymmärtää transistorien perusluokitus ennen sopivan transistorimallin valintaa. Transistorit jaetaan pääasiassa seuraaviin luokkiin:

Bipolaaritransistori (BJT)
NPN-tyyppi: käytetään yleisesti vahvistus- ja kytkentäsovelluksissa.
PNP-tyyppi: käytetään myös vahvistukseen ja kytkentään, mutta päinvastaisella napaisella kuin NPN-tyypillä.

Field Effect Transistor (FET)
Junction Field Effect Transistor (JFET): Soveltuu korkean tuloimpedanssin sovelluksiin.
Metallioksidipuolijohdekenttätransistori (MOSFET): jaettu N-kanavaan ja P-kanavaan, käytetään laajalti kytkentä- ja vahvistuspiireissä.

Eristetty portti bipolaaritransistori (IGBT)
Yhdistämällä BJT:n ja MOSFETin edut se soveltuu korkeajännite- ja suurvirtasovelluksiin, kuten inverttereihin ja sähköajoneuvoihin.

Avaintekijät transistorimallien valinnassa
Transistorimallia valittaessa on otettava huomioon seuraavat keskeiset tekijät:

Käyttöjännite ja virta
Määritä piirin käyttöjännite ja virta-alue ja valitse sopiva transistorimalli todellisten tarpeiden mukaan. Eri malleilla transistoreilla on erilaiset nimellisjännitteet ja -virrat, ja on varmistettava, että valittu malli täyttää piirin vaatimukset.

Tehon hajaantuminen
Transistorien tehohäviökyky on yksi tärkeimmistä valinnan indikaattoreista. On tarpeen laskea sopiva transistorin tehotaso piirin suurimman tehohäviön perusteella sen varmistamiseksi, että transistori ei ylikuumene toiminnan aikana.

Vaihtonopeus
Nopeissa kytkinsovelluksissa, kuten hakkuriteholähteissä ja nopeissa tiedonsiirtopiireissä, transistorien kytkentänopeus on erittäin tärkeä. Valitsemalla transistorimallit, joissa on suurempi kytkentänopeus, voidaan parantaa piirin suorituskykyä ja tehokkuutta.

Vahvistus ja tuloimpedanssi
Vahvistuspiireissä on otettava huomioon transistorin virranvahvistus (hFE) ja tuloimpedanssi. Erityyppisillä transistoreilla on merkittäviä eroja vahvistuksessa ja tuloimpedanssissa, ja oikean mallin valitseminen voi optimoida piirin vahvistuksen.

Pakkaustyyppi
Valitse sopiva transistorin pakkaustyyppi piirin todellisen layoutin ja lämmönpoistovaatimusten perusteella. Yleisiä pakkaustyyppejä ovat TO-92, TO-220, SOT-23 jne. Eri pakkaustyypeillä on eroja tilavuudessa, lämmönpoistossa ja asennustavoissa.

Transistorien valinta erilaisiin sovellusskenaarioihin
Vahvistuspiiri
Kun valitaan transistoria vahvistinpiirissä, on tärkeää ottaa huomioon sen vahvistus ja taajuusvaste. Äänenvahvistuspiireille voidaan valita suuren vahvistuksen NPN tai PNP BJT, kuten 2N2222 tai 2N3906. RF-vahvistuspiirejä varten on valittava suurtaajuiset transistorit, kuten BF199 tai 2N5179.

Kytkentäpiiri
Kytkinpiireissä avainindikaattoreita ovat transistorien kytkentänopeus ja päällekytkentäresistanssi. Pienitehoisiin sovelluksiin voidaan valita pienet MOSFETit, kuten 2N7002 tai IRLZ44N. Suuritehoisiin sovelluksiin voidaan valita suuritehoiset MOSFETit tai IGBT:t, kuten IRFP460 tai IRG4BC30K.

Virranhallinta
Tehonhallintapiireissä on tarpeen valita transistorit, joilla on pieni vastus ja korkea hyötysuhde. DC-DC-muuntimille voidaan valita tehokkaat N-kanavaiset MOSFETit, kuten IRF540N tai Si2302DS. Lineaarisille säätimille voidaan valita BJT:t, kuten TIP31C tai TIP42C.

suojapiiri
Suojapiireissä on tarpeen valita transistorit, jotka kestävät korkean jännitteen ja suuria virtapiikkejä. Ylivirtasuojapiireihin voidaan valita suurivirtaiset NPN BJT:t, kuten 2N3055. Ylijännitesuojapiireihin voidaan valita korkeajännitteiset MOSFETit, kuten IRF840.

Suositeltavat yleiset transistorimallit
2N2222
Tyyppi: NPN BJT
Käyttökohteet: Yleiskytkin ja vahvistin
Ominaisuudet: Korkea vahvistus, korkea taajuusvaste

2N3906
Tyyppi: PNP BJT
Käyttökohteet: Yleiskytkin ja vahvistin
Ominaisuudet: Suuri vahvistus, alhainen melu

IRF540N
Tyyppi: N-kanavainen MOSFET
Käyttökohteet: Hakkurivirtalähde, sähköajoneuvot
Ominaisuudet: Pieni vastus, suuri virta

IRLZ44N
Tyyppi: N-kanavainen MOSFET
Käyttökohteet: DC-DC-muuntimet, hakkuriteholähteet
Ominaisuudet: Alhainen vastus, korkea hyötysuhde

TIP31C
Tyyppi: NPN BJT
Käyttökohteet: Lineaarinen säädin, tehovahvistin
Ominaisuudet: Suuri virta, suuri teho

BF199
Tyyppi: NPN BJT
Sovellus: RF-vahvistin
Ominaisuudet: Korkeat taajuudet, alhainen melu

IRFP460
Tyyppi: N-kanavainen MOSFET
Käyttökohteet: Tehokas kytkin, invertteri
Ominaisuudet: Korkea jännite, suuri virta

IRG4BC30K
Tyyppi: IGBT
Käyttökohteet: Sähköajoneuvot, invertterit
Ominaisuudet: Suuri teho, korkea hyötysuhde

 

https://www.trrsemicon.com/transistor/mosfet-irlml0100trpbf-sot-23.html