Vzporedno povezovanje dveh ali več tranzistorjev

Vzporedno povezovanje tranzistorjev je postopek, pri katerem so enaki pinouti dveh ali več tranzistorjev povezani v vezje, da se poveča zmogljivost upravljanja kombiniranega vzporednega tranzistorja.

V tem prispevku se bomo naučili, kako varno povezati več tranzistorjev vzporedno, to so lahko BJT-ji ali MOSFET-i, o obeh bomo razpravljali.

Zakaj je vzporedni tranzistor potreben

Med izdelavo močnostnih elektronskih vezij postane pravilna konfiguracija stopnje izhodne moči zelo pomembna. To vključuje ustvarjanje stopnje moči, ki lahko z najmanj napora obvlada veliko moč. To običajno ni mogoče z enojnimi tranzistorji in zahteva, da je veliko njih vzporedno povezanih.

Te stopnje lahko sestavljajo predvsem napajalne naprave, kot je napajajo BJT-je ali MOSFET-je . Običajno posamezne enote BJT postanejo zadostne za doseganje zmernega izhodnega toka, kadar pa je potreben višji izhodni tok, je treba dodati več teh naprav skupaj. Zato je potrebno vzporedno povezati disertacijske naprave. Pa čeprav z uporabo enojnih BJT-jev je sorazmerno lažje, saj jih je treba vzporedno povezati zaradi ene pomembne pomanjkljivosti značilnosti tranzistorja.

Kaj je 'toplotni ubežnik' v BJT-jih

V skladu s svojimi specifikacijami je treba tranzistorje (BJT) upravljati v razmeroma hladnejših pogojih, tako da njihovo odvajanje moči ne presega največje predpisane vrednosti. In zato nanje namestimo hladilnike, da ohranijo zgornje merilo.

Poleg tega imajo BJT značilnosti negativnega temperaturnega koeficienta, ki jih prisilijo, da povečajo stopnjo prevodnosti sorazmerno s svojo temperatura ohišja se poveča .

Ko se temperatura njegovega primera nagiba k povečanju, se poveča tudi tok skozi tranzistor, zaradi česar se naprava še naprej segreva.

Proces hitro preide v verižno reakcijsko segrevanje naprave, dokler se naprava ne segreje in se trajno poškoduje. Ta situacija se v tranzistorjih imenuje toplotni utek.

Ko sta vzporedno povezana dva ali več tranzistorjev, se lahko zaradi nekoliko drugačnih posameznih značilnosti (hFE) tranzistorji v skupini razpršijo z različnimi hitrostmi, nekateri nekoliko hitreje in drugi nekoliko počasneje.

Posledično se lahko tranzistor, ki skozi njega prevaja nekoliko več toka, začne hitreje segrevati kot sosednje naprave, kmalu pa lahko ugotovimo, da naprava vstopi v toplotno uhajanje in se tako poškoduje ter nato pojav prenese tudi na preostale naprave. , v postopku.

Situacijo lahko učinkovito rešite tako, da zaporedno dodate upor majhne vrednosti z oddajnikom vsakega tranzistorja, ki je vzporedno povezan. The upor zavira in nadzoruje količino toka skozi tranzistorje in nikoli ne dovoli, da bi šel na nevarno raven.

Vrednost je treba ustrezno izračunati glede na velikost toka, ki teče skozi njih.

Kako je povezan? Glej spodnjo sliko.

Kako izračunati upor omejevalnika toka oddajnika v vzporednih BJT-jih

Pravzaprav je zelo preprost in bi ga lahko izračunali z uporabo Ohmovega zakona:

R = V / I,

Kjer je V napajalna napetost, ki se uporablja v vezju, in 'I' je lahko 70% največje zmogljivosti toka tranzistorja.

Recimo na primer, če ste za BJT uporabili 2N3055, ker je največja trenutna zmogljivost naprave približno 15 amperov, bi bilo 70% tega približno 10,5 A.

Torej ob predpostavki, da je V = 12V

R = 12 / 10,5 = 1,14 ohma

Izračun osnovnega upora

To lahko storite z uporabo naslednje formule

Rb = (12 - 0,7) hFE / tok kolektorja (Ic)

Predpostavimo, da je hFE = 50, obremenitveni tok = 3 ampera, zgornjo formulo bi lahko rešili kot pod:

Rb = 11,3 x 50/3 = 188 ohmov

Kako se izogniti emiterskim uporom v vzporednih BJT-jih

Čeprav je uporaba omejevalnih uporov omejevalnika toka videti dobro in tehnično pravilno, bi lahko bil preprostejši in pametnejši pristop namestitev BJT-jev na skupni hladilnik z veliko hladilne paste, nanesene na njihove kontaktne površine.

Ta ideja vam bo omogočila, da se znebite neurejenih uporov oddajnikov z žično navitjem.

Namestitev na skupni hladilnik bo zagotovila hitro in enakomerno izmenjavo toplote in odpravila strašno toplotno uhajanje.

Poleg tega naj bi bili kolektorji tranzistorjev vzporedni in med seboj povezani, uporaba izolatorjev sljude ni več bistvenega pomena in naredi stvari veliko bolj priročne, saj se telo tranzistorjev vzporedno poveže s svojo kovino hladilnika.

To je kot win-win situacija ... tranzistorji, ki se zlahka vzporedno kombinirajo skozi kovino hladilnika, rešijo se obsežnih uporov oddajnikov in odpravijo toplotno uhajanje.

Vzporedno povezovanje MOSFET-jev

V zgornjem razdelku smo se naučili, kako vzporedno varno povezati BJT-je, ko gre za mosfet, pogoji postanejo povsem nasprotni in veliko v korist teh naprav.

Za razliko od BJT-jev, mosfetovi nimajo težav z negativnim temperaturnim koeficientom in zato zaradi pregrevanja nimajo toplotnih ubežnic.

Nasprotno, te naprave imajo pozitivne karakteristike temperaturnih koeficientov, kar pomeni, da naprave začnejo prevoditi manj učinkovito in začnejo blokirati tok, ko se začne segrevati.

Torej med povezovanjem mosfetov vzporedno nam ni treba nič skrbeti in jih lahko preprosto vzporedno priključite, ne da bi bili odvisni od kakršnih koli trenutnih omejevalnih uporov, kot je prikazano spodaj. Vendar je treba razmisliti o uporabi ločenih uporov za vsak mosfet .... čeprav to ni preveč kritično.