Как собрать лабораторный блок из китайских модулей
На торговых площадках в интернете можно приобрести готовые китайские модули, на основе которых можно построить неплохой лабораторный источник питания.
ЛБП строится по структуре линейного источника, но составляющие имеют совершенно другой принцип работы. Так, вместо обмоточного трансформатора можно применить плату WX-DC2416 36V-5, которая при питании от сети 220 вольт переменного тока на выходе выдает 36 вольт постоянного при токе до 5 А.
Плата импульсного преобразователя 220VAC/26VDC.
В качестве стабилизатора можно применить плату на базе микросхемы LM2596. В продаже имеется несколько вариантов таких плат, удобнее всего использовать модуль с готовым техническим решением по регулировке максимального тока. Отличить такой модуль можно по наличию трех (а не одного) подстроечных резисторов на плате.
Плата на базе LM2596 с регулировкой максимального тока, расположение выводов и потенциометров.
При подаче на вход 35 вольт путем регулировки на выходе можно получить 1,5..30 вольт постоянного напряжения. Производитель декларирует наибольший ток в 3 ампера, но на практике уже при токах, превышающих 1 А микросхема начинает греться. Для отдачи максимальной мощности нужен дополнительный радиатор достаточной площади. Есть сведения, что микросхема комфортно работает и при нагрузке до 4 А при условии организации принудительного обдува теплоотвода.
Для оперативной регулировки надо выпаять два крайних подстроечных резистора и заменить их потенциометрами, которые надо вывести на переднюю панель блока питания. Чтобы получился полноценный блок питания надо добавить еще прибор для измерения тока и напряжения. Его также можно приобрести через интернет. Удобнее применять измеритель в едином блоке, чем два прибора отдельно.
Цифровой блок вольтметр-амперметр.
Осталось только добавить тумблер питания, клеммник для подключения потребителя, связать модули в единую систему и поместить в корпус. По габаритам неплохо подойдет корпус от неисправного компьютерного блока питания.
Соединение китайских модулей в БП.
Некоторые пользователи жалуются, что выходное напряжение грязновато. Это не удивительно, ведь блок питания импульсный. Если это не устраивает владельца БП, можно попробовать исправить проблему установкой дополнительных конденсаторов (показаны на схеме). Емкость подбирается экспериментально, но не менее 1000 мкФ.
Для наглядности рекомендуем к просмотру серию тематических видеороликов.
Лабораторный источник питания при самостоятельном изготовлении обходится совсем недорого. Многие комплектующие могут быть извлечены из куч радиохлама, имеющегося у каждого любителя электронных самоделок. Но служить ЛБП будет долго и принесет большую пользу.
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».
История
RCA 2N3055.
Исторически значимый 2N3055 был разработан инженерной группой Херба Мейзеля совместно с RCA; это был первый кремниевый силовой транзистор с несколькими усилителями, который продавался менее чем за доллар, и стал отраслевым стандартом для рабочих лошадок. 2N3054 и 2N3055 были производными от 2N1486 и 2N1490 после модификации пакета Милтом Граймсом. Команда проектирования, производства и приложений инженеры получили RCA электронные компоненты достижение награды в 1965 году 2N3055 остается очень популярным , как в линейных источников питания и все еще используется в течение среднего тока и высокой мощности цепей в целом, в том числе низкочастотные преобразователи мощности, хотя его использование в усилителях мощности звука и преобразователях постоянного тока в переменное сейчас менее распространено, а его использование в высокочастотных импульсных приложениях никогда не было очень практичным. Его вторые поставили другие производители; Компания Texas Instruments перечислила мезоверсию устройства с однократным диффузором в таблице данных за август 1967 года. Одним из ограничений было то, что его частотная характеристика была довольно низкой (обычно частота с единичным усилением или переходная частота, f T , составляла 1 МГц). Хотя этого было достаточно для большинства низкочастотных «рабочих лошадок» и, как и других мощных транзисторов примерно в 1970 году, это действительно создавало некоторые трудности при разработке высококачественных усилителей мощности около 20 кГц, поскольку коэффициент усиления начинает падать и сдвиг фазы увеличивается.
Середина 1970-х
С изменениями в технологии производства полупроводников первоначальный процесс стал экономически неконкурентоспособным в середине 1970-х годов, и аналогичное устройство было создано с использованием эпитаксиальной базовой технологии. Максимальные значения напряжения и тока этого устройства такие же, как и у оригинала, но оно не так защищено от ; мощность (безопасная рабочая зона) ограничена при высоком напряжении до более низкого тока, чем у оригинала. Однако частота среза выше, что позволяет более новому типу 2N3055 быть более эффективным на более высоких частотах. Кроме того, более высокая частотная характеристика улучшает производительность при использовании в усилителях звука.
Хотя исходный 2N3055 пришел в упадок по сравнению с транзисторами с эпитаксиальной базой из-за высоких производственных затрат, версия с эпитаксиальной базой продолжала использоваться как в линейных усилителях, так и в импульсных источниках питания. Несколько версий 2N3055 все еще находятся в производстве; он используется в усилителях мощности звука, дающих до 40 Вт на нагрузке 8 Ом в двухтактной выходной конфигурации.
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 |
Технические характеристики
2N3055 являются низкочастотным транзистором. Вместе с тем считается, что типовая граничная частота его перехода находится в диапазоне 3-6 МГц. Но так было не всегда. Впервые данный параметр на устройства появился в техописаниях компании RCA в 1971 г. и составлял всего 0,8 МГц. Постепенно он рос, вместе с совершенствованием технического процесса изготовления. В 1977 г принял современное значение в 2,5 МГц.
Основные параметры рассматриваемого транзистора, с момента начала его производства (с 1967 г.) практически не изменялись. У разных производителей могут быть они могут незначительно отличатся. Вот типовые значения максимально допустимых эксплуатационных характеристик 2N3055:
- предельное напряжение К-Б (VКБО макс) до 100 В, при разомкнутой цепи Э;
- предельное напряжение К-Э (VКЭО макс) до 70 В, при обрыве на Б;
- максимальный коллекторный ток (IКмакс) до 15 А;
- рассеиваемая мощность (PКмакс) до 115 Вт;
- статический коэффициент передачи тока (HFE) 20 … 70;
- температура перехода (TК) до 200 oC, хранения (ТХран) -65…+200 oC.
Превышение любого из этих значений может привести к выходу устройства из строя. С повышением температуры окружающей среды рассеиваемая мощность падает линейно.
Аналоги
Самым популярным российским аналогом 2N3055 считается мощный биполярный транзистор KT819ГM от АО «ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ». От зарубежных производителей, в качестве замены можно использовать современный варианты с большим номинальным напряжением 2N3055HV (VКЭО = 100 В), MJ15015G (VКЭО = 120 В). Хорошей альтернативой является: T2N6371HV
Стоит обратить внимание на появившиеся в настоящее время версии в пластиковом корпусе ТО-3PN типа TIP3055 с мощностью до 90 Вт
В 70-хх компания Philips выпускала очень похожие устройства с маркировкой BDY20 (VКЭО до 60 В) и позиционировала их для применения в аппаратуре Hi-Fi. Очень надежными и качественными эквивалентами у радиолюбителей до сих пор считаются KD502, KD503 бывшего Чехословацского производителя Teslа. К сожалению найти их сейчас очень сложно, так как они больше не выпускаются, а предприятие после распада СССР пришло в упадок.
Комплементарная пара
У устройства есть комплементарная пара MJ2955 с переходом типа PNP. По своим параметрам, кроме кремниевой структуры, он является почти полной копией транзистора 2N3055. Применяется вместе с ним в выходных каскадах мощных усилителей до 40 Вт с нагрузкой до 8 Ом, и 60 Вт на 4 Ом.
Наиболее важные параметры.
Коэффициент передачи тока от 15 и выше.
Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер – 60 в, импульсное – 160 в – у КТ805А, КТ805АМ. 135 в – у КТ805Б, КТ805БМ, КТ805ВМ.
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при коллекторном токе 5 А и базовом 0,5А: У транзисторов КТ805А, КТ805АМ – не более 2,5 в. У транзисторов КТ805Б, КТ805БМ – 5 в.
Напряжение насыщения база-эмиттер при коллекторном токе 5 А и базовом 0,5А: У транзисторов КТ805А, КТ805АМ – не более 2,5 в. У транзисторов КТ805Б, КТ805БМ – 5 в.
Максимальный ток коллектора. – 5 А.
Обратный импульсный ток коллектора при сопротивлении база-эмиттер 10Ом и температуре окружающей среды от +25 до +100 по Цельсию, у транзисторов КТ805А, КТ805АМ – – не более 60 мА, при напряжении колектор-эмиттер 160в. У транзисторов КТ805Б, КТ805БМ – – не более 70 мА, при напряжении колектор-эмиттер 135в.
Обратный ток эмиттера при напряжении база-эмиттер 5в не более – 100 мА.
Рассеиваемая мощность коллектора(с теплоотводом). – 30 Вт.
Граничная частота передачи тока – 20 МГц.
Транзисторы КТ805 и качер Бровина.
Качер Бровина – черезвычайно популярное устройство, представляющее из себя фактически, настольный трансформатор Тесла – источник высокого напряжения. Схема самого генератора предельно проста – он очень напоминает обычный блокинг-генератор на одном транзисторе, хотя как утверждают многие, им вовсе не является.
В качере(как в общем-то и в блокинг-генераторе) теоретически, можно использовать любые транзисторы и радиолампы. Однако, практически очень неплохо себя зарекомендовали именно транзисторы КТ805, в частости – КТ805АМ.
В самостоятельной сборке качера самый серьезный момент – намотка вторичной обмотки(L2). Как правило она содержит в себе от 800 до 1200 витков. Намотка производится виток, к витку проводом диаметром 0,1 – 0,25 мм на диэлектрическое основание, например – пластиковую трубку. Соответствено, габариты полученного трансформатора (длина) напрямую зависят от толщины используемого провода. Диаметр каркаса при этом некритичен – может быть от 15мм, но при его увеличении эффективность качера должна возрастать (как и ток потребления).
После намотки витки покрываются лаком(ЦАПОН). К неподключенному концу катушки можно подсоединить иглу – это даст возможность наблюдать «стример» – коронообразное свечение, которое возникнет на ее кончике, во время работы устройства. Можно обойтись и без иглы – стример точно так же будет появляться на конце намоточного провода, без затей отогнутого к верху.
Вторичная обмотка представляет из себя бескаркасный четырехвитковой соленоид намотаный проводом диаметром(не сечением!) от 1,5 до 3 мм. Длина этой катушки может составлять от 7-8 до 25-30 см, а диаметр зависит от расстояния между ее витками и поверхностью катушки L2. Оно должно составлять 1 – 2 см. Направление витков обеих катушек должно совпадать обязательно.
Резисторы R1 и R2 можно взять любого типа с мощностью рассеивания не менее 0,5 Вт. Конденсатор C1 так же любого типа от 0,1 до 0,5 мФ на напряжение от 160 в. При работе от нестабилизированного источника питания необходимо подсоединить параллельно C1 еще один, сглаживающий конденсатор 1000 – 2000 мФ на 50 в. Транзистор обязательно устанавливается на радиатор – чем больше, тем лучше.
Источник питания для качера должен быть рассчитан на работу при токе до 3 А (с запасом), с напряжением от 12 вольт, а желательно – выше. Будет гораздо удобнее, если он будет регулируемым по напряжению. Например, в собранном мной образце качера, при диаметре вторичной катушки 3 см (длина – 22см), а первичной – 6см (длина – 10 см) стример возникал при напряжении питания 11 в, а наиболее красочно проявлялся при 30 в. Причем, обычные эффекты, вроде зажигания светодиодных и газоразрядных ламп на расстоянии, возникали уже с начиная с уровня напряжения – 8 в.
В качестве источника питания был использован обычный ЛАТР + диодный мост + сглаживающий электролитический конденсатор 2000 мФ на 50 в. Больше 30 вольт я не давал, ток при этом не превышал значения в 1 А, что более чем приемлимо для таких транзисторов как КТ805, при наличии приличного радиатора.
При попытке заменить(из чистого интереса) КТ805 на более брутальный КТ8102, обнаружилось что режимы работы устройства значительно поменялись. Заметно упал рабочий ток. Он составил всего – от 100 до 250 мА. Но стример стал загораться только при достижения предела напряжения 24 в, при напряжении 60 в выглядя гораздо менее эффектно, нежели с КТ805 при 30.
Биполярный транзистор: внешний вид, составные элементы, конструкция корпуса — кратко
Сразу стоит определиться, что биполярный транзистор (bipolar transistor) создан для работы в цепях постоянного тока, где и используется. Сократим его название до БТ.
На фотографии ниже показал насколько разнообразные формы он имеет. А ведь этот небольшой ассортимент мной высыпан из одной маленькой коробочки.
Транзисторный корпус может быть изготовлен из пластмассы или металла в виде параллелепипеда, цилиндра, таблетки различной величины. Общими элементами являются три контактных штыря, созданные для подключения к электрической схеме.
Эти выводы необходимо различать в технической документации, правильно подключать при монтаже. Поэтому их назвали:
- Э (E) — эмиттер;
- К (C) — коллектор;
- Б (B) — база.
Буквы в скобках используются в международной документации.
Основной метод соединения БТ в электрических схемах — пайка, хотя допускаются и другие.
Габариты корпуса и контактных выводов зависят от мощности, которую способен коммутировать этот модуль. Чем выше проектная нагрузка, тем большие размеры вынуждены создавать производители для обеспечения надежной работы и отвода опасного тепла.
Общеизвестно, что полупроводниковые переходы не способны выдерживать высокий нагрев — они банально перегорают. Поэтому все мощные корпуса выполняются из металла и снабжаются теплоотводящими радиаторами.
В особо ответственных узлах для них дополнительно создается принудительный обдув струями воздуха. Этим приемом значительно повышается надежность работы системных блоков компьютеров, ноутбуков, сложной электронной техники.
Любой БТ состоит из трех полупроводниковых переходов p и n типа, как обычный диод. Только у диода их меньше: всего два. Он способен пропускать ток всего в одну сторону, а в противоположную — блокирует.
Bipolar transistor создается по одной из двух схем соединения полупроводниковых элементов:
- p-n-p, называемую прямым включением;
- n-p-n — обратным.
При обозначении на схемах их рисуют одинаково, но с небольшими отличиями вывода эмиттера:
- прямое направление: стрелка нацелена на базу;
- обратное — стрелка показывается выходом из базы наружу элемента.
Указатель стрелки эмиттера показывает положительное направление тока через полупроводниковый переход.
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e Эллис, Дж. Осадчий ВС; Zarlink Semiconductor (ноябрь 2001 г.). «2N3055: история болезни». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 48 (11): 2477–2484. DOI : 10.1109 / 16.960371 .
- ^ Дир, SM (2000) . «Глава 2.2: Спецификации и тестирование BJT» . Электронные компоненты и материалы: принципы, производство и обслуживание (пятое переиздание, 2007 г.). Индия: Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited . п. 145. ISBN 0-07-463082-2. ISBN 978-0-07-463082-2 .
-
^ П. Горовиц; У. Хилл (2001). Искусство электроники (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 321. ISBN. 978-0-521-37095-0.
неизменно популярный 2N3055
-
^ Гордон МакКомб (2001). Золотое дно роботов-строителей (2-е изд.). McGraw-Hill Professional. п. 261. ISBN. 978-0-07-136296-2.
Для высокопроизводительных работ почти повсеместно используется NPN-транзистор 2N3055.
-
^ Рудольф Ф. Граф; Уильям Шитс (2001). Создавайте собственные маломощные передатчики: проекты для экспериментатора электроники . Newnes. п. 14. ISBN 978-0-7506-7244-3.
Например, устройства 2N2222, 2N2905 и 2N3055, которые относятся к 1960-м годам, но были усовершенствованы, по-прежнему используются в новых конструкциях и по-прежнему популярны среди экспериментаторов.
- ^ a b c «2N3055 (NPN), MJ2955 (PNP): дополнительные кремниевые силовые транзисторы (6-я редакция)» . О полупроводнике . Полупроводниковые компоненты. Декабрь 2005 . Проверено 25 марта 2011 .
- ^ Рор, Билл. «Рекомендации по монтажу силовых полупроводников» . ON Semiconductor . Проверено 31 октября 2016 года .
- ^ Эллиотт, Род. «Конструкция радиатора и установка транзистора» .
- ^ Бьяджи, Юбер. «МОНТАЖ ПАКЕТОВ ТО-3» . Берр-Браун . Проверено 31 октября 2016 года .
- ^ Уорд, Джек (2001). «Устная история — Херб Майзель» . п. 3 . Проверено 7 ноября +2016 .
- ^ Книга данных Power Semiconductor для инженеров-проектировщиков Первое издание , Texas Instruments Incorporated, публикация No. CC-404 70977-22-IS, без даты, стр. 5-75
- ^ Группа IOSS (2008). Справочник по электронным аудиосхемам приложений IOSS . 1 . п. 52–53. ISBN 1-4404-7195-9. Проверено 25 марта 2011 .
- ^ http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000895.pdf
- ^ Устройства питания RCA . RCA Corporation. 1977 г.
- ^ «Транзисторы Тесла: таблица транзисторов Тесла» . Транзисторы Тесла . Тесла. 1980 . Проверено 15 декабря 2015 .