Transistoren verstehen

Rückstrom, wenn eingeschaltet

Bei NPN-Transistoren hat die Basis einen positiven und der Kollektor einen negativen Bias und Rückstrom fließt vom Emitter zum Kollektor. Aus der Nutzung entstehende Probleme müssen berücksichtigt werden.

1.Es wurde festgestellt, dass aus der Nutzung keine Probleme wie Beschädigung oder Zerstörung entstehen.

2.Bei NPN-Transistoren ist B symmetrisch zu C und E zu N. Daher können C und E als Transistor verwendet werden, selbst wenn sie in Rückwärtsrichtung geschaltet sind. In diesem Fall fließt Strom von E nach C.

3.Die folgenden Eigenschaften gelten für in Rückwärtsrichtung geschaltete Transistoren.

• Niedriger hFE-Wert (ca. 10 % des Werts in Vorwärtsrichtung)
• Niedriger Spannungswiderstand (ca. 7–8 V, in etwa gleich zu VEBO) Die Spannung kann bei manchen Standard-Transistoren sogar geringer sein (unter 5 V) (Es ist zu beachten, dass ein zu geringer Spannungswiderstand einen Ausfall oder eine Verschlechterung der Eigenschaften zur Folge haben kann)
• VCE(sat) und VBE(ON) sollten sich nicht wesentlich verändern

Höchstzulässige Verlustleistung des Moduls

Definition: Wird Spannung an einen Transistor angelegt, erzeugt dieses Bauelement Wärme in Form der Verlustleistung, die durch den Stromfluss entsteht. Dies gilt besonders, wenn die Sperrschichttemperatur Tj den absoluten Höchstwert (150 °C) erreicht.

Berechnungsverfahren (△Tx steht für die Höhe des Temperaturanstiegs bei Eingangsleistung Px)

In diesem Fall können Pc, Ta, △Tx, und Px direkt aus den Messergebnissen hergeleitet werden. Tj ist der einzige Wert, der nicht direkt hergeleitet werden kann. Daher wird im Folgenden gezeigt, wie der Wert von VBE gemessen wird, mit dem die Sperrschichttemperatur Tj bestimmt werden kann.

Bei Silizium-Transistoren variiert VBE in Abhängigkeit von der Temperatur.

Somit kann die Sperrschichttemperatur durch Messen von VBE hergeleitet werden.

Im Messschaltkreis links (Abbildung 1) wird die Modulstromstärke Pc(max) durch den Transistor geleitet.

(Bei einem 1-W-Transistor gelten folgende Bedingungen für den Stromfluss: VCB = 10 V IE = 100 mA)

Wie in Abbildung 2 dargestellt:

• V_BE1 wird als Ausgangswert von VBE gemessen
• Wenn Strom durch den Transistor fließt, stellt sich in der Sperrschicht eine konstante Temperatur ein
• Der Wert, den VBE danach aufweist, wird V_BE2 genannt

Aus diesen Ergebnissen: △V_BE=V_BE2-V_BE1

In diesem Fall hat ein Silizium-Transistor einen festen Temperaturkoeffizienten, der bei ca. -2,2 mV/°C liegt. (Darlington-Transistoren: -4,4 mV/°C). Somit kann △VBE in Folge der angelegten Spannung mithilfe der folgenden Formel aus dem Anstieg der Sperrschichttemperatur abgeleitet werden.

fT: Verstärkungsbandbreite, Grenzfrequenz

fT: Die Verstärkungsbandbreite gibt die maximale Betriebsfrequenz des Transistors an. An diesem Punkt ist das Verhältnis zwischen Kollektorstrom und Basisstrom auf 1 beschränkt (hFE = 1).

Wird die Basis-Eingangsfrequenz (Betriebsfrequenz) erhöht, so wird hFE verringert. An diesem Punkt, wenn hFE 1 wird, wird die Betriebsfrequenz fT als Verstärkungsbandbreite bezeichnet. fT gibt den Grenzwert für die Betriebsfrequenz an. Allerdings beträgt der Wert für den tatsächlichen Betrieb 1/5 bis 1/10 von fT.

f: Ist abhängig vom Messgerät. Referenzfrequenz für die Messung. VCE: optionale Einstellung - Für ROHM-Produkte wird in der Regel der Standardwert verwendet.

Ic: optionale Einstellung - Für ROHM-Produkte wird in der Regel der Standardwert verwendet.

DTDS14GP

Wird an den Kollektor C eine Sperrspannung angelegt, so entsteht zwischen C und B eine höhere Spannung als Vz,

wodurch Strom durch die Zener-Diode und den eingeschalteten Transistor fließt. - ①

Diese Sperrspannung wird durch DTDS14GP aufgefangen. - ②

Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Strom Iz entsprechend 1/hFE durch die Zener-Diode. Anders ausgedrückt gilt für ein Ic (Sperrstrom) von 1 A unter Verwendung des DTDS14GP, bei dem hFE 1000 beträgt: Iz = 1 A/1000 = 1 mA.