2n3055: все о биполярном транзисторе npn

Технические характеристики [ править ]

Точные рабочие характеристики зависят от производителя и даты; до перехода на эпитаксиальную базовую версию в середине 1970-х годов f _T могла составлять, например, всего 0,8 МГц.

производитель	Дата	V _{генеральный директор}	V _CBO	V _CER (100 Ом)	I _C	I _B	P _D @ T _C = 25 град.	h _fe (импульсный тест)	f _T
RCA	1967	60 В _{генеральный директор (вус)}	100 В _CBO	70 В _{CER (Sus)}	15А	7А	115 Вт	20-70 (при I _C = 4А в _{импульсном режиме} )	не дано
ON-Semiconductor	2005	60 В _{генеральный директор}	100 В _CBO	70 В _CER	15А (непрерывный)	7А	115 Вт	20-70 (при I _C = 4A)	2,5 МГц

Упакованный в корпус типа TO-3 , это силовой транзистор на 15 А , 60 В (или более, см. Ниже), 115 Вт с (усиление прямого тока) от 20 до 70 при токе коллектора 4 А (это может быть от 100 до 200 при тестировании с помощью мультиметра ). часто составляет около 3,0 МГц, а для 2N3055A типично 6 МГц; на этой частоте расчетное усиление по току (бета) падает до 1, указывая на то, что транзистор больше не может обеспечивать полезное усиление в конфигурации с обычным эмиттером . Частота, при которой усиление начинает падать, может быть намного ниже, см. Ниже.

Транзистор 2Н3055 внутреннее устройство.

Максимальные оценки

Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером для 2N3055, как и для других транзисторов, зависит от пути сопротивления, который внешняя цепь обеспечивает между базой и эмиттером транзистора; при 100 Ом номинальное напряжение пробоя 70 В, V _CER , и поддерживающее напряжение коллектор-эмиттер, V _{CEO (sus)} , предоставлено ON Semiconductor. Иногда напряжение пробоя _CBO 100 В (максимальное напряжение между коллектором и базой при открытом эмиттере, нереалистичное расположение в практических схемах) указывается как единственное номинальное напряжение, которое может вызвать путаницу. Производители редко указывают номинальное напряжение V _CES для 2N3055.

Общая потребляемая мощность (P написана D в большинстве американских справочных данных, P карапуз в европейских) зависит от радиатора , к которому подключен 2N3055. С «бесконечным» радиатором, то есть: когда температура корпуса определенно составляет 25 градусов, номинальная мощность составляет около 115 Вт (некоторые производители указывают 117 Вт), но для большинства приложений (и, конечно, при высокой температуре окружающей среды) ожидается значительно более низкая номинальная мощность согласно графику снижения мощности производителя

Устройство разработано для работы с эффективным радиатором, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы правильно установить устройство иначе это может привести к физическому повреждению или ухудшению энергопотребления, особенно с корпусами или радиаторами, которые не идеально плоский

Частота перехода, f _T

Руководство по RCA-транзисторам 1967 года, SC-13, не упоминает никаких измерений высокочастотных характеристик 2N3055; в руководстве SC-15 1971 года была указана частота перехода f _T не менее 800 кГц (при I _C = 1 A) и f _hfe (частота, при которой усиление тока слабого сигнала падает на 3 дБ). указано при 1А как минимум 10 кГц. Другие производители примерно в это время также указали бы аналогичные значения (например, в 1973 году Philips дал f _T > 0,8 МГц и f _hfe > 15 кГц для своего устройства 2N3055).

К 1977 году RCA изменили свою спецификацию, чтобы дать 2,5 для минимальной величины усиления слабого сигнала при f = 1 МГц, по существу давая минимальное значение f _T 2,5 МГц (и 4 МГц для их MJ2955). Современные таблицы данных 2N3055 часто, но не всегда, указывают f _T равным 2,5 МГц (минимум), потому что со временем были внесены некоторые улучшения (особенно переход на эпитаксиальный производственный процесс). Тем не менее, нельзя предполагать, что 2N3055 (и многие другие силовые транзисторы того времени) обладают хорошими высокочастотными характеристиками, и даже в пределах диапазона звуковых частот может наблюдаться ухудшение фазового сдвига и усиления без обратной связи. Современные преемники 2N3055 могут быть гораздо более подходящими в схемах с быстрым переключением или высококачественных усилителях мощности звука.

Основные параметры

Коэффициент передачи по току.
Входное сопротивление.
Выходная проводимость.
Обратный ток коллектор-эмиттер.
Время включения.
Предельная частота коэффициента передачи тока базы.
Обратный ток коллектора.
Максимально допустимый ток.
Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером.

Параметры транзистора делятся на собственные (первичные) и вторичные. Собственные параметры характеризуют свойства транзистора, независимо от схемы его включения. В качестве основных собственных параметров принимают:

коэффициент усиления по току α;
сопротивления эмиттера, коллектора и базы переменному току r_э, r_к, r_б, которые представляют собой:
- r_э — сумму сопротивлений эмиттерной области и эмиттерного перехода;
- r_к — сумму сопротивлений коллекторной области и коллекторного перехода;
- r_б — поперечное сопротивление базы.

Вторичные параметры различны для различных схем включения транзистора и, вследствие его нелинейности, справедливы только для низких частот и малых амплитуд сигналов. Для вторичных параметров предложено несколько систем параметров и соответствующих им эквивалентных схем. Основными считаются смешанные (гибридные) параметры, обозначаемые буквой «h».

Входное сопротивление — сопротивление транзистора входному переменному току при коротком замыкании на выходе. Изменение входного тока является результатом изменения входного напряжения, без влияния обратной связи от выходного напряжения.

h₁₁ = U_m1/I_m1, при U_m2 = 0

Коэффициент обратной связи по напряжению показывает, какая доля выходного переменного напряжения передаётся на вход транзистора вследствие обратной связи в нём. Во входной цепи транзистора нет переменного тока, и изменение напряжения на входе происходит только в результате изменения выходного напряжения.

h₁₂ = U_m1/U_m2, при I_m1 = 0.

Коэффициент передачи тока (коэффициент усиления по току) показывает усиление переменного тока при нулевом сопротивлении нагрузки. Выходной ток зависит только от входного тока без влияния выходного напряжения.

h₂₁ = I_m2/I_m1, при U_m2 = 0.

Выходная проводимость — внутренняя проводимость для переменного тока между выходными зажимами. Выходной ток изменяется под влиянием выходного напряжения.

h₂₂ = I_m2/U_m2, при I_m1 = 0.

Зависимость между переменными токами и напряжениями транзистора выражается уравнениями:

U_m1 = h₁₁I_m1 + h₁₂U_m2;

I_m2 = h₂₁I_m1 + h₂₂U_m2.

В зависимости от схемы включения транзистора к цифровым индексам h-параметров добавляются буквы: «э» — для схемы ОЭ, «б» — для схемы ОБ, «к» — для схемы ОК.

Для схемы ОЭ: I_m1 = I_mб, I_m2 = I_mк, U_m1 = U_mб-э, U_m2 = U_mк-э. Например, для данной схемы:

h_21э = I_mк/I_mб = β.

Для схемы ОБ: I_m1 = I_mэ, I_m2 = I_mк, U_m1 = U_mэ-б, U_m2 = U_mк-б.

Собственные параметры транзистора связаны с h-параметрами, например для схемы ОЭ:

;

С повышением частоты заметное влияние на работу транзистора начинает оказывать ёмкость коллекторного перехода C_к. Его реактивное сопротивление уменьшается, шунтируя нагрузку и, следовательно, уменьшая коэффициенты усиления α и β. Сопротивление эмиттерного перехода C_э также снижается, однако он шунтируется малым сопротивлением перехода r_э и в большинстве случаев может не учитываться. Кроме того, при повышении частоты происходит дополнительное снижение коэффициента β в результате отставания фазы тока коллектора от фазы тока эмиттера, которое вызвано инерционностью процесса перемещения носителей через базу от эммитерного перехода к коллекторному и инерционностью процессов накопления и рассасывания заряда в базе. Частоты, на которых происходит снижение коэффициентов α и β на 3 дБ, называются граничными частотами коэффициента передачи тока для схем ОБ и ОЭ соответственно.

В импульсном режиме ток коллектора изменяется с запаздыванием на время задержки τ_з относительно импульса входного тока, что вызвано конечным временем пробега носителей через базу. По мере накопления носителей в базе ток коллектора нарастает в течение длительности фронта τ_ф. Временем включения транзистора называется τ_вкл = τ_з + τ_ф.

Модификации

Тип	Pc	Ucb	Uce	Ueb	Tj	Ic	hfe	ft	Корпус
2N3055	117 W	100 V	70 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.2 MHz	TO3
2N3055-1	117 W	90 V	40 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO3
2N3055-2	117 W	90 V	40 V	7 V	200 °C	15 A	10	0.8 MHz	TO3
2N3055-3	117 W	110 V	100 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO3
2N3055-4	117 W	80 V	30 V	7 V	200 °C	15 A	30	0.8 MHz	TO3
2N3055-5	117 W	80 V	30 V	7 V	200 °C	15 A	14	0.8 MHz	TO3
2N3055-6	117 W	110 V	100 V	7 V	200 °C	15 A	15	0.8 MHz	TO3
2N3055-7	117 W	110 V	100 V	7 V	200 °C	15 A	14	0.8 MHz	TO3
2N3055-8	117 W	110 V	100 V	7 V	200 °C	15 A	70	0.8 MHz	TO3
2N3055-9	117 W	95 V	55 V	7 V	200 °C	15 A	14	0.8 MHz	TO3
2N3055-10	117 W	95 V	55 V	7 V	200 °C	15 A	70	0.8 MHz	TO3
2N3055A	117 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO204AA
2N3055AG	115 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	10	0.8 MHz	TO3
2N3055B	115 W	100 V	60 V	7 V	150 °C	15 A	10		TO-3
2N3055C	117 W	80 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO3
2N3055E	115 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	2.5 MHz	TO3
2N3055ESM	115 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	2.5 MHz	TO252
2N3055ESMD	115 W		60 V			15 A	20	2.5 MHz	TO276AB
2N3055G	115 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	2.5 MHz	TO3
2N3055H	115 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO3
2N3055HV	90 W	100 V	100 V	7 V	200 °C	15 A	5	2.5 MHz	TO-3
2N3055S	117 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO3
2N3055SD	115 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO3
2N3055U	150 W	100 V	80 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO3
2N3055V	150 W	100 V	60 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.8 MHz	TO3
G2N3055	117 W	100 V	70 V	7 V	200 °C	15 A	20	0.2 MHz	TO3

TIP3055 Datasheet (PDF)

1.1. tip3055r.pdf Size:104K _motorola

Order this document MOTOROLA by TIP3055/D SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA NPN TIP3055 Complementary Silicon Power PNP TIP2955 Transistors . . . designed for general�purpose switching and amplifier applications. � DC Current Gain � hFE = 20�70 @ IC = 4.0 Adc 15 AMPERE � Collector�Emitter Saturation Voltage � VCE(sat) = 1.1 Vdc (Max) @ IC = 4.0 Adc IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII POWER TRANSISTO

TIP2955 TIP3055 Complementary power transistors Features � Low collector-emitter saturation voltage � Complementary NPN – PNP transistors Applications � General purpose � Audio Amplifier 3 2 1 Description TO-247 The devices are manufactured in epitaxial-base planar technology and are suitable for audio, power linear and switching applications. Figure 1. Internal schematic diagr

TIP3055 (NPN), TIP2955 (PNP) Complementary Silicon Power Transistors Designed for general-purpose switching and amplifier applications. http://onsemi.com Features � DC Current Gain – 15 AMPERE hFE = 20 – 70 @ IC POWER TRANSISTORS = 4.0 Adc COMPLEMENTARY SILICON � Collector-Emitter Saturation Voltage – 60 VOLTS, 90 WATTS VCE(sat) = 1.1 Vdc (Max) @ IC = 4.0 Adc � Excellent Safe

1.4. tip3055.pdf Size:82K _bourns

TIP3055 NPN SILICON POWER TRANSISTOR ? Designed for Complementary Use with the SOT-93 PACKAGE TIP2955 Series (TOP VIEW) ? 90 W at 25�C Case Temperature B 1 ? 15 A Continuous Collector Current C 2 ? Customer-Specified Selections Available 3 E Pin 2 is in electrical contact with the mounting base. MDTRAAA absolute maximum ratings at 25�C case temperature (unless otherwise noted) RAT

Continental Device India Limited An ISO/TS 16949, ISO 9001 and ISO 14001 Certified Company POWER TRANSISTORS TIP2955F PNP TIP3055F NPN TO- 3P Fully Isolated Plastic Package B C E Designed for General Purpose Switching and Amplifier Applications ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS DESCRIPTION SYMBOL VALUE UNIT Collector-Emitter Voltage VCEO 60 V Collector-Emitter Voltage VCER 70 V Collector-Bas

1.7. tip3055.pdf Size:142K _inchange_semiconductor

Inchange Semiconductor Product Specification Silicon NPN Power Transistors DESCRIPTION Ў¤ With TO-3PN package Ў¤ Complement to type TIP2955 Ў¤ 90 W at 25°C case temperature Ў¤ 15 A continuous collector current APPLICATIONS Ў¤ Designed for generalpurpose switching and amplifier applications. PINNING PIN 1 2 3 Base Collector;connected to mounting base Emitter DESCRIPTION TIP3

* Изображения служат только для ознакомления См. DataSheet продукта

Описание

NPN 70V, 15A, 90W (Comp. TIP2955)

Биполярный транзистор, NPN, 70 В, 15 А, 90 Вт

Транзистор 2N3055 – мощный биполярный транзистор n-p-n типа, который может быть использован в различных устройствах: в источниках питания, в аудио усилителях, в схемах переключения и т.д. В данной статье приведены его подробные электрические характеристики в соответствии с документацией производителя «ON Semiconductor».

Аналоги

Тип	Pc	Ucb	Uce	Ueb	Ic	Tj	Ft	Hfe	Корпус
2N3055	117 W	100 V	70 V	7 V	15 A	200 °C	0,2 MHz	20	TO3
2N5630	200 W	120 V	120 V	7 V	20 A	200 °C	1 MHz	20	TO3
2N5671	140 W	120 V	90 V	7 V	30 A	200 °C	50 MHz	20	TO3
2N6678	175 W	650 V	400 V	8 V	15 A		3 MHz	от 8	TO3
2N6254	150 W	100 V	90 V	7 V	15 A	200 °C	0,8 MHz	20	TO3
2N6322	200 W	300 V	200 V		30 A	200 °C		40	TO3
2SC6011	160 W	200 V	200 V		15 A		20 MHz	50	TO3P
BDY58	175 W	160 V	125 V	10 V	25 A	200 °C	10 MHz	20	TO3
BDY77	150 W	150 V	120 V	7 V	16 A	200 °C	0,8 MHz	40	TO3
BD130	100 W	100 V	60 V		15 A		1 MHz	20…70	TO3
BUR52	350 W	350 V	250 V	10 V	60 A	200 °C	10 MHz	20	TO3
BUS13	175 W	850 V	400 V	9 V	15 A	200 °C		30	TO3
BUS14	250 W	850 V	400 V	9 V	30 A	200 °C		30	TO3
BUS52	350 W	350 V	200 V		40 A	200 °C		20	TO3
BUV12	150 W	300 V	250 V	7 V	20 A	200 °C	8 MHz	20	TO3
BUV21	150 W	250 V	200 V	7 V	40 A	200 °C	8 MHz	20	TO3
BUX10	150 W	160 V	125 V	7 V	25 A	200 °C	8 MHz	20	TO3
BUX48	175 W	800 V	400 V	7 V	15 A			от 8	TO3
BUX48A	175 W	1000 V	450 V	7 V	15 A	200 °C		30	TO3
BUX92	300 W	500 V	500 V		60 A	200 °C	5 MHz	30	TO3
MJ10005	175 W	500 V	400 V	8 V	20 A	200 °C		40	TO3
MJ10016	250 W	700 V	500 V	8 V	60 A	200 °C		25	TO3
MJ10022	250 W	450 V	350 V	8 V	40 A	200 °C		50	TO3
MJ10023	250 W	600 V	400 V	8 V	40 A	200 °C		50	TO3
MJ15026	250 W	200 V	250 V	7 V	16 A	200 °C	4 MHz	25	TO3
MJL21194	200 W		250 V		16 A		4 MHz	25	TO3PBL TO264
MJL21196	200 W		250 V		16 A		4 MHz	25	TO3PBL TO264
MJL3281A	200 W		260 V		15 A		30 MHz	75	TO3PBL TO264
MJL4281A	230 W		350 V		15 A		35 MHz	80	TO3PBL TO264
MJ15015	180 W	200 V	120 V	7 V	15 A		1 MHz	20…70	TO3
MJ15015G	180 W	200 V	120 V	7 V	15 A		1 MHz	20…70	TO3
MJ12022	175 W	850 V	450 V	6 V	15 A		15 MHz	от 5	TO3
NJW0302	150 W		250 V		15 A		30 MHz	75	TO3P
NJW1302	200 W		250 V		15 A		30 MHz	75	TO3P
NJW21194	200 W		250 V		15 A		4 MHz	20	TO3P
SK3260	150 W	160 V	140 V	7 V	30 A	200 °C	0,8 MHz	75	TO3
SM1258	250 W		400 V		50 A	200 °C	20 MHz	20	TO3

В качестве отечественного производителя могут подойти транзисторы 2Т808А, КТ819ГМ.

Примечание: данные в таблицах взяты из даташип компаний-производителей.

MOSFET-транзистор — влияние резистора затвора

Большинство полевых МОП-транзисторов используются как переключатели, управляемые напряжением. Эти элементы очень популярны по двум причинам. Во-первых, их ворота не потребляют электричество. Во-вторых, из-за низкого сопротивления открытого канала происходят очень маленькие потери (что всегда является большим преимуществом).

Лучше всего проверить это на практике. На этот раз для выполнения упражнения вам понадобятся:

1 × зуммер с генератором,
1 × транзистор BS170,
Резистор 1 × 100 R,
Резистор 1 × 1 кОм,
Резистор 1 × 1М,
Батарея 4 × AA,
1 × корзина для 4 батареек АА,
1 × макетная плата,
Комплект соединительных проводов.

Описание выводов транзистора BS170 (слева вид снизу, т.е. со стороны выводов)

Теперь нам необходимо собрать простую схему, в которой мы заменим резистор, подключенный к затвору — пусть в начале он будет 10 кОм. Если хотите, для безопасности, при сборке схемы, можно закоротить ножки транзистора фольгой — не забудьте снять ее непосредственно перед подключением батареи.

Пример использования полевого МОП-транзистора

На практике схема может выглядеть так:


Схема на макетной плате	MOSFET на практике

Если схема собрана правильно, зуммер должен пищать. В такой ситуации стоит измерить ток, протекающий через зуммер, и напряжение между стоком и истоком транзистора. Также стоит измерить напряжение между выводами резистора.


Измерение напряжения сток-исток	Измерение тока стока

Измерение напряжения затвор-исток	Измерение тока затвора

Когда измерения готовы, замените наш резистор на резистор большего размера, то есть на 1 МОм, и повторите измерения, затем то же самое для резистора 100 Ом. Наконец, также стоит проверить, что произойдет, если мы подключим затвор через резистор к земле.

Схема с заземлением

В этом эксперименте, каждый раз, напряжение транзистора UGS превышало пороговое значение напряжения. Это произошло из-за того, что исток был подключен к земле, а затвор — к напряжению, близкому к +6 В, а пороговое напряжение этого транзистора было от 2 до 3 В. В свою очередь, подключение затвора к земле вызвал исчезновение канала и отсутствие тока, потому что UGS = 0.

Идеально работающий мультиметр имел бы бесконечно большое сопротивление. Однако наш мультиметр имеет сопротивление 1 МОм, что приводит к большим искажениям при последовательном измерении с R = 1 МОм.

Результаты, полученные нами в этом упражнении, могут отличаться от ваших

Собранные в таблице данные, наглядно показывают состояние засорения и насыщения транзистора. В насыщенном состоянии (когда UGS намного больше, чем UGSth), сопротивление между стоком и истоком незначительно, следовательно, падение напряжения составляет порядка нескольких мВ, а сток ограничен током, ограниченным только зуммером. В засоренном состоянии сопротивление настолько велико, что ток стока практически не течет, и почти все напряжение протекает между стоком и истоком. Все эти наблюдения не зависят от используемого резистора затвора (ситуация была бы иной в случае с биполярными транзисторами).

Если резистор удален из работающей схемы (что мы не рекомендуем делать из-за возможности повреждения транзистора), зуммер все еще мог бы издавать звуковой сигнал. Почему? Затвор отделен от канала изолятором, поэтому там создается емкость, то есть там есть небольшой внутренний конденсатор. Только через некоторое время из-за несовершенства изолятора он разрядится.