Tranzistor je poluvodički uređaj koji su 1947. godine u laboratoriju Bell izumili William Shockley, John Bardeen i Walter Houser Brattain. To je osnovni gradivni element svih digitalnih komponenata. Prvi izumljeni tranzistor bio je točkasti kontaktni tranzistor . Glavna funkcija a tranzistor je pojačati slabe signale i regulirati ih u skladu s tim. Tranzistor ugrožava poluvodičke materijale poput silicija ili germanija ili galij-arsenida. Razvrstani su u dvije vrste prema svojoj strukturi, BJT - bipolarni spojni tranzistor (tranzistori poput Junction tranzistor, NPN tranzistor, PNP tranzistor) i FET tranzistor sa efektom polja (tranzistori poput tranzistora funkcije spoja i tranzistor metalnog oksida, N-kanalni MOSFET , P-kanalni MOSFET), a tu su i funkcionalnosti (poput tranzistora malog signala, malog preklopnog tranzistora, tranzistora snage, visokofrekventnog tranzistora, fototranzistora, unijunkcijskih tranzistora). Sastoji se od tri glavna dijela: odašiljač (E), baza (B) i kolektor (C) ili izvor (S), odvod (D) i otvor (G).

Što je tranzistor snage?

Trolimalni uređaj koji je posebno dizajniran za kontrolu jakog napona i rukovanje velikim brojem razina snage u uređaju ili krugu je tranzistor snage. The klasifikacija tranzistora snage uključuju sljedeće.

Tranzistor s bipolarnim spojem (BJT)
Poluvodički poljski tranzistor s metalnim oksidom (MOSFET-ovi)
Statički indukcijski tranzistor (SIT)
Bipolarni tranzistor s izoliranim vratima (IGBT).

Tranzistor za bipolarni spoj

BJT je bipolarni spojni tranzistor koji može rukovati s dva polariteta (rupe i elektroni), može se koristiti kao prekidač ili kao pojačalo, a poznat i kao uređaj za upravljanje strujom. Slijede karakteristike a Snaga BJT , oni su

Veće je veličine, tako da kroz njega može teći maksimalna struja
Napon proboja je visok
Ima veću struju i veliku snagu upravljanja
Ima veći pad napona u stanju
Primjena velike snage.

MOS-metal-oksid-poluvodič-tranzistor sa efektom polja- (MOSFET) -FET

MOSFET je potkategorija FET tranzistora, to je trokraki uređaj koji sadrži izvor, bazu i odvodne stezaljke. MOSFET funkcionalnost ovisi o širini kanala. To jest, ako je širina kanala široka, djeluje učinkovito. Slijede karakteristike MOSFET-a,

Također je poznat kao regulator napona
Nije potrebna ulazna struja
Visoka ulazna impedancija.

Statički indukcijski tranzistor

To je uređaj koji ima tri terminala, velike snage i frekvencije koji je okomito orijentiran. Glavna prednost statičkog indukcijskog tranzistora je u tome što ima veći proboj napona u usporedbi s tranzistorom s efektom FET polja. Slijede karakteristike statičkog indukcijskog tranzistora,

statički-indukcijski-tranzistor

Duljina kanala je kratka
Buka je manja
Uključivanje i isključivanje je nekoliko sekundi
Otpor stezaljke je nizak.

Bipolarni tranzistor s izoliranim vratima (IGBT)

Kao što i samo ime govori, IGBT je kombinacija FET i BJT tranzistora čija se funkcija temelji na njegovom ulazu, gdje se tranzistor može uključiti ili isključiti ovisno o ulazu. Obično se primjenjuju u uređajima za energetsku elektroniku poput pretvarača, pretvarača i napajanja. Slijede karakteristike bipolarnog tranzistora s izoliranim vratima (IGBT),

bipolarni-tranzistor s izoliranim vratima- (IGBT)

Na ulazu u krug gubici su manji
veći dobitak snage.

Struktura tranzistora snage

Snažni tranzistor BJT vertikalno je orijentiran uređaj koji ima veliko područje presjeka s izmjeničnim slojevima P i N tipa koji su povezani zajedno. Može se dizajnirati pomoću P-N-P ili an N-P-N tranzistor.

pnp-i-npn-tranzistor

Sljedeća konstrukcija prikazuje tip P-N-P, koji se sastoji od tri terminala emiter, postolje i kolektor. Gdje je terminal emitora povezan sa visoko dopiranim slojem n-tipa, ispod kojeg je prisutan umjereno dopirani p-sloj koncentracije 1016 cm-3 i lagano dopiranim slojem n-sloja koncentracije 1014 cm-3, koji se također naziva i područje nanosa kolektora, gdje područje nanosa kolektora odlučuje o naponu proboja uređaja, a na dnu ima sloj n + koji je visoko dopirani sloj n-tipa koncentracije 1019 cm-3, gdje se kolektor nagriza za korisničko sučelje.

NPN-snaga-tranzistor-konstrukcija

Rad snažnog tranzistora

Snažni tranzistor BJT radi u četiri regije u kojima jesu

Odsječena regija
Aktivna regija
Područje kvazi zasićenja
Regija tvrdog zasićenja.

Kaže se da je tranzistor snage u prekinutom načinu ako je n-p-n tranzistor snage povezan u rikverc pristranost gdje

slučaj (i): Osnovni terminal tranzistora povezan je s negativnim, a terminali emitora tranzistora pozitivnim i

slučajevi: Kolektorski terminal tranzistora povezan je s negativom, a osnovni terminal tranzistora povezan je s pozitivnim koji je osnovni emiter, a kolektorski emiter u obrnutom prednaponu.

presječni-područje-snage-tranzistor

Stoga neće biti protoka izlazne struje na bazu tranzistora gdje je IBE = 0, a također neće biti ni izlazne struje koja prolazi kroz kolektor do emitera, jer je IC = IB = 0, što ukazuje da je tranzistor u isključenom stanju. odsječena regija. Ali mali dio protoka struje curenja baca tranzistor iz kolektora u emiter, tj. ICEO.

Kaže se da je tranzistor u neaktivnom stanju samo kada je područje emiter baze usmjereno prema naprijed, a područje kolektora i baze reverzno. Stoga će u bazi tranzistora postojati protok struje IB i protok struje IC kroz kolektor do emitera tranzistora. Kada se IB poveća, IC se također povećava.

tranzistor aktivne regije snage

Kaže se da je tranzistor u fazi kvazi zasićenja ako su emiter baze i baza kolektora povezani u prednaponu. Kaže se da je tranzistor u jakoj zasićenosti ako su emiter baze i baza kolektora povezani u prednaponu.

tranzistor-područje zasićenja-snage

V-I izlazne karakteristike energetskog tranzistora

Izlazne karakteristike mogu se grafički kalibrirati kako je prikazano dolje, gdje x osa predstavlja VCE, a y osa IC.

izlazne karakteristike

Grafikon u nastavku prikazuje različita područja kao što su granična regija, aktivno područje, područje tvrdog zasićenja, kvazi zasićenje.
Za različite vrijednosti VBE postoje različite trenutne vrijednosti IB0, IB1, IB2, IB3, IB4, IB5, IB6.
Kad god nema strujnog toka, to znači da je tranzistor isključen. Ali malo je trenutnih tokova koji su ICEO.
Za povećanu vrijednost IB = 0, 1,2, 3, 4, 5. Gdje je IB0 minimalna vrijednost, a IB6 maksimalna vrijednost. Kada se VCE poveća ICE se također lagano povećava. Gdje je IC = ßIB, stoga je uređaj poznat kao trenutni upravljački uređaj. Što znači da je uređaj u aktivnom području koje postoji određeno razdoblje.
Jednom kada IC postigne maksimum, tranzistor se prebacuje u područje zasićenja.
Gdje ima dva područja zasićenja, kvazi zasićeno područje i teško područje zasićenja.
Kaže se da je tranzistor u kvazi zasićenom području onda i samo ako je brzina prebacivanja s uključenog na isključeno ili isključeno na uključeno brzo. Ova vrsta zasićenja uočava se u aplikaciji srednje frekvencije.
Dok u području tvrdog zasićenja tranzistoru treba određeno vrijeme da se prebaci s uključenog na isključeno ili isključeno na uključeno stanje. Ova vrsta zasićenja uočava se u niskofrekventnim aplikacijama.

Prednosti

Prednosti snage BJT su,

Pojačanje napona je veliko
Gustoća struje je velika
Prednji napon je nizak
Dobitak širine pojasa je velik.

Mane

Mane snage BJT su,

Toplinska stabilnost je niska
Bučnije je
Kontroliranje je pomalo složeno.

Prijave

Primjene snage BJT su,

Preklopni moduli napajanja ( SMPS )
Releji
Pojačala
Pretvarači istosmjerne u izmjeničnu struju
Krugovi za kontrolu snage.

Najčešća pitanja

1). Razlika između tranzistora i tranzistora snage?

Tranzistor je elektronički uređaj s tri ili četiri terminala, gdje se primjenom ulazne struje na par terminala tranzistora može primijetiti promjena struje na drugom terminalu tog tranzistora. Tranzistor djeluje poput prekidača ili pojačala.

Dok tranzistor snage djeluje poput hladnjaka, koji štiti krug od oštećenja. Veće je veličine od normalnog tranzistora.

2). Koje područje tranzistora omogućuje brže prebacivanje s uključenog na isključeno ili isključeno na uključeno?

Snažni tranzistor kad je u kvazi zasićenju brže se prebacuje s uključenog na isključeno ili isključeno na uključeno.

3). Što znači N u NPN ili PNP tranzistoru?

N u tranzistorima tipa NPN i PNP predstavlja vrstu korištenih nosača naboja, što je u N-tipu većina nosača naboja elektroni. Stoga su u NPN dva nosača naboja N-tipa stisnuta P-tipom, a u PNP-u jedan nosač naboja N-tipa smješten je između dva nosača naboja P-tipa.

4). Kolika je jedinica tranzistora?

Standardne jedinice tranzistora za električna mjerenja su Ampere (A), Volt (V) i Ohm (Ω).

5). Radi li tranzistor na izmjeničnom ili istosmjernom naponu?

Tranzistor je promjenjivi otpornik koji može raditi i na izmjeničnom i na istosmjernom naponu, ali ne može pretvoriti iz izmjeničnog u istosmjerni ili istosmjerni u izmjenični.

Tranzistor osnovna komponenta a digitalni sustav , dvije su vrste prema strukturi i funkcionalnosti. Tranzistor koji se koristi za upravljanje velikim naponom i strujom je snaga BJT (bipolarni tranzistor) je snaga tranzistor. Poznat je i kao uređaj za regulaciju napona-struje koji djeluje u 4 regije s odsječenim, aktivnim, kvazi zasićenjem i jakim zasićenjem na temelju opskrbe tranzistora. Glavna prednost snažnog tranzistora je što djeluje kao strujni upravljački uređaj.