Tranzistorius yra puslaidininkinis įtaisas, kurį 1947 metais „Bell Lab“ išrado Williamas Shockley, Johnas Bardeenas ir Walteris Houseris Brattainas. Tai yra pagrindinė bet kokių skaitmeninių komponentų sudedamoji dalis. Pats pirmasis išrastas tranzistorius buvo a taškinis kontaktinis tranzistorius . Pagrindinė a funkcija tranzistorius yra sustiprinti silpnus signalus ir atitinkamai juos reguliuoti. Puslaidininkinių medžiagų, tokių kaip silicis, germanis ar galio arsenidas, kompromisai dėl tranzistoriaus. Pagal jų struktūrą jie yra skirstomi į du tipus: BJT - bipolinis jungties tranzistorius (tranzistoriai, tokie kaip jungties tranzistorius, NPN tranzistorius, PNP tranzistorius) ir FET - lauko efekto tranzistoriai (tranzistoriai, pvz., Jungties funkcijos tranzistoriai ir metalo oksido tranzistoriai, N kanalo MOSFET , P kanalo MOSFET) ir funkcionalumas (pvz., Mažo signalo tranzistorius, mažas komutacinis tranzistorius, maitinimo tranzistorius, aukšto dažnio tranzistorius, fototransistorius, jungiamieji tranzistoriai). Jį sudaro trys pagrindinės dalys: Emiteris (E), Pagrindas (B) ir Kolektorius (C), arba Šaltinis (S), kanalizacija (D) ir vartai (G).

Kas yra maitinimo tranzistorius?

Trijų gnybtų įtaisas, sukurtas specialiai valdyti didelės srovės įtampą ir valdyti daugybę prietaiso ar grandinės galios lygių, yra galios tranzistorius. The galios tranzistoriaus klasifikacija įtraukti šiuos dalykus.

Bipolinis jungties tranzistorius (BJT)
Metalo oksido puslaidininkio lauko tranzistorius (MOSFET)
Statinis indukcinis tranzistorius (SIT)
Izoliuotų vartų bipolinis tranzistorius (IGBT).

Bipolinis jungties tranzistorius

BJT yra bipolinis jungties tranzistorius, galintis valdyti du poliškumas (skylės ir elektronai), jis gali būti naudojamas kaip jungiklis arba kaip stiprintuvas, taip pat žinomas kaip srovės valdymo įtaisas. Toliau pateikiamos a Maitinimas BJT , jie yra

Jis turi didesnį dydį, todėl maksimali srovė gali tekėti per jį
Gedimo įtampa yra aukšta
Jis pasižymi didesne srovės nešimo ir didelės galios valdymo galimybe
Jis turi didesnį įtampos kritimą būsenos būsenoje
Didelės galios taikymas.

MOS-metalo-oksido-puslaidininkio-lauko-tranzistoriaus (MOSFET) -FET

MOSFET yra FET tranzistoriaus subklasifikacija. Tai trijų terminalų įtaisas, turintis šaltinio, pagrindo ir nutekėjimo gnybtus. MOSFET funkcionalumas priklauso nuo kanalo pločio. Tai yra, jei kanalo plotis yra platus, jis veikia efektyviai. Toliau pateikiamos MOSFET savybės,

Jis taip pat žinomas kaip įtampos valdiklis
Įvesties srovės nereikia
Didelė įėjimo varža.

Statinis indukcinis tranzistorius

Tai yra prietaisas, turintis tris gnybtus, kurių galia ir dažnis yra vertikaliai orientuoti. Pagrindinis statinio indukcinio tranzistoriaus privalumas yra tas, kad jis turi didesnį įtampos suskaidymą, palyginti su FET lauko efekto tranzistoriumi. Toliau pateikiamos statinio indukcinio tranzistoriaus charakteristikos,

statinis-indukcinis-tranzistorius

Kanalo ilgis yra trumpas
Triukšmo yra mažiau
Įjungimas ir išjungimas yra kelios sekundės
Galinė varža yra maža.

Izoliuotų vartų bipolinis tranzistorius (IGBT)

Kaip rodo pavadinimas, IGBT yra FET ir BJT tranzistorių derinys, kurio funkcija pagrįsta jo vartais, kur tranzistorius galima įjungti arba išjungti, atsižvelgiant į vartus. Jie paprastai naudojami galios elektronikos prietaisuose, tokiuose kaip keitikliai, keitikliai ir maitinimo šaltiniai. Toliau pateikiamos izoliuotų vartų bipolinio tranzistoriaus (IGBT) charakteristikos,

izoliuoti vartai-bipoliniai tranzistoriai (IGBT)

Grandinės įvestyje nuostoliai yra mažesni
didesnis galios padidėjimas.

Galios tranzistoriaus struktūra

„Power Transistor BJT“ yra vertikaliai orientuotas įtaisas, turintis didelį skerspjūvio plotą, o pakaitiniai P ir N tipo sluoksniai yra sujungti. Jis gali būti suprojektuotas naudojant P-N-P arba an N-P-N tranzistorius.

pnp-ir-npn-tranzistorius

Šioje konstrukcijoje parodytas P-N-P tipas, kurį sudaro trys gnybtai - emiteris, pagrindas ir kolektorius. Kai spinduolio gnybtas yra sujungtas su labai legiruotu n tipo sluoksniu, žemiau kurio yra vidutiniškai legiruoto 1016 cm-3 koncentracijos p-sluoksnio, ir lengvai legiruoto 1014 cm-3 koncentracijos n-sluoksnio, kuris taip pat vadinamas kolektoriaus dreifo sritis, kur kolektoriaus dreifo sritis nusprendžia įtaiso lūžio įtampą, o jo apačioje yra n + sluoksnis, kuris yra labai legiruotas n tipo sluoksnis, kurio koncentracija yra 1019 cm-3, kur kolektorius išgraviruotas vartotojo sąsaja.

NPN-maitinimo-tranzistoriaus-BJT konstrukcija

NPN-maitinimo-tranzistoriaus konstrukcija

Maitinimo tranzistoriaus veikimas

Galios tranzistorius BJT veikia keturiuose jų veikimo regionuose

Nupjautas regionas
Aktyvus regionas
Beveik prisotinimo sritis
Kietojo prisotinimo sritis.

Teigiama, kad maitinimo tranzistorius veikia išjungimo režimu, jei n-p-n galios tranzistorius yra prijungtas atvirkščiai šališkumas kur

atvejis i): Tranzistoriaus bazinis gnybtas yra prijungtas prie neigiamo, o tranzistoriaus emiterio gnybtas - prie teigiamo ir

atvejis (-ai): Tranzistoriaus kolektoriaus gnybtas yra prijungtas prie neigiamo, o bazinis tranzistoriaus gnybtas yra prijungtas prie teigiamo, tai yra bazinis-emiterinis, o kolektoriaus-emiteris yra atvirkštinis.

tranzistoriaus galios atjungimo sritis

Taigi nebus išėjimo srovės srauto į tranzistoriaus pagrindą, kur IBE = 0, taip pat nebus išėjimo srovės, tekančios per kolektorių į spinduolį, nes IC = IB = 0, o tai rodo, kad tranzistorius yra išjungtoje būsenoje, kuri yra atkirto regioną. Tačiau nedidelė nuotėkio srovės dalis išmeta tranzistorių iš kolektoriaus į spinduolį, ty ICEO.

Teigiama, kad tranzistorius yra neaktyvus tik tada, kai pagrindo-spinduolio sritis yra priekinė, o kolektoriaus-bazės - atvirkštinė. Taigi tranzistoriaus pagrinde bus srovės IB srautas ir srovės IC srautas per kolektorių į tranzistoriaus spinduolį. Kai IB padidėja, padidėja ir IC.

tranzistorius su aktyviuoju galios regionu

Sakoma, kad tranzistorius yra beveik prisotinimo stadijoje, jei pagrindas-spinduolis ir kolektoriaus-pagrindas yra prijungti persiuntimo įstrižoje. Teigiama, kad tranzistorius yra sunkiai prisotintas, jei pagrindo spinduolis ir kolektoriaus pagrindas yra sujungiami persiuntimo šališkumu.

tranzistoriaus soties regionas

Galios tranzistoriaus V-I išvesties charakteristikos

Išėjimo charakteristikas galima kalibruoti grafiškai, kaip parodyta žemiau, kur x ašis žymi VCE, o y ašis - IC.

produkcijos charakteristikos

Žemiau pateiktame grafike pateikiami įvairūs regionai, pvz., Ribinis regionas, aktyvus regionas, kietojo prisotinimo regionas, beveik prisotinimo regionas.
Skirtingoms VBE reikšmėms yra skirtingos dabartinės vertės IB0, IB1, IB2, IB3, IB4, IB5, IB6.
Kai nėra srovės srauto, tai reiškia, kad tranzistorius yra išjungtas. Tačiau nedaug dabartinių srautų yra ICEO.
Jei padidinta IB vertė yra 0, 1,2, 3, 4, 5. Kur IB0 yra mažiausia vertė ir IB6 yra didžiausia vertė. Padidėjus VCE, ICE taip pat šiek tiek padidėja. Kur IC = ßIB, todėl prietaisas yra žinomas kaip srovės valdymo įtaisas. Tai reiškia, kad įrenginys yra aktyviame regione, kuris egzistuoja tam tikrą laikotarpį.
Kai IC pasiekia maksimalų dydį, tranzistorius persijungia į prisotinimo sritį.
Kur jis turi du prisotinimo regionus, beveik prisotinimo sritis ir kietojo prisotinimo sritis.
Sakoma, kad tranzistorius yra beveik prisotintame regione tik tada, jei perjungimo greitis iš įjungimo į išjungimą arba išjungimo į įjungimą yra didelis. Šio tipo sodrumas pastebimas taikant vidutinio dažnio programas.
Tuo tarpu, kai kietojo prisotinimo srityje tranzistorius reikalauja tam tikro laiko, kad jis būtų įjungtas arba išjungtas arba įjungtas. Šio tipo prisotinimas pastebimas žemo dažnio programose.

Privalumai

BJT galios pranašumai yra:

Įtampos padidėjimas yra didelis
Srovės tankis yra didelis
Priekinė įtampa yra maža
Pralaidumo padidėjimas yra didelis.

Trūkumai

BJT galios trūkumai yra šie:

Šiluminis stabilumas yra žemas
Tai triukšmingiau
Kontrolė yra šiek tiek sudėtinga.

Programos

BJT galios programos yra:

Perjungimo režimo maitinimo šaltiniai ( SMPS )
Estafetės
Galios stiprintuvai
DC į AC keitikliai
Galios valdymo grandinės.

DUK

1). Skirtumas tarp tranzistoriaus ir galios tranzistoriaus?

Tranzistorius yra trijų ar keturių gnybtų elektroninis įtaisas, kai, įvedus įėjimo srovę tranzistoriaus gnybtų porai, galima stebėti srovės kitimą kitame to tranzistoriaus gnybte. Tranzistorius veikia kaip jungiklis ar stiprintuvas.

Galios tranzistorius veikia kaip šilumos kriauklė, kuri apsaugo grandinę nuo pažeidimų. Jo dydis yra didesnis nei įprasto tranzistoriaus.

2). Kurio tranzistoriaus srities dėka jis greičiau persijungia į įjungimą arba išjungimą?

Maitinimo tranzistorius, kai jis yra beveik prisotintas, greičiau persijungia įjungiant, išjungiant arba išjungiant.

3). Ką reiškia N NPN arba PNP tranzistoriuje?

N NPN ir PNP tipo tranzistoriuose nurodo naudojamų krūvininkų tipą, kuris yra N tipo, o dauguma krūvininkų yra elektronai. Taigi NPN du N tipo krūvininkai yra sumontuoti su P tipo, o PNP pavieniai N tipo krūvininkai yra tarp dviejų P tipo krūvininkų.

4). Koks yra tranzistoriaus vienetas?

Standartiniai elektrinio matavimo tranzistoriaus vienetai yra atitinkamai ampere (A), Volt (V) ir Ohm (Ω).

5). Ar tranzistorius veikia kintama ar nuolatine srove?

Tranzistorius yra kintamas rezistorius, galintis veikti tiek kintama, tiek nuolatine srove, bet negalintis konvertuoti iš kintamosios į nuolatinę arba nuolatinę į kintamą.

Tranzistorius yra pagrindinis a komponentas skaitmeninė sistema , jie yra dviejų tipų, atsižvelgiant į jų struktūrą ir funkcionalumą. Tranzistorius, naudojamas valdyti didelę įtampą ir srovę, yra galia BJT (bipolinis tranzistorius) yra galios tranzistorius. Jis taip pat žinomas kaip įtampos ir srovės valdymo įtaisas, veikiantis 4 regionuose, išjungtuose, aktyviuose, beveik prisotintuose ir kietuosiuose prisotintuose, atsižvelgiant į tranzistoriaus tiekimą. Pagrindinis galios tranzistoriaus privalumas yra tai, kad jis veikia kaip srovės valdymo įtaisas.