Транзистор tip122: аналоги, характеристики, схемы, чем заменить

Аналоги транзистора КТ3102

КТ3102А

: 2N4123, BC547A, BC548A, BCY59-VII, BCY65-VII, BC107AP, BC182A, BC183A, BC237A, BC317, BC238A, MPS3709КТ3102Б : 2N2483, 2SC538A, 2SC828A, BC452, BC547B, BCY56, BCY59-VIII, BCY59-IX, BCY65-VIII, BCY65-IX, BCY79, MPSA09, 2SC1000GTM, 2SC1815, BC182B, BC182C, BC183B, BC237B, BC318, BC382B, SF132E, BC183C, PN2484КТ3102В : 2SC828, BC548B, MPS3708, MPS3710, 2N3711, 2SC454B, 2SC454C, 2SC454D, 2SC458, 2SC458KB, 2SC458KC, 2SC458KD, BC108AP, BC238B, BC451, SF131EКТ3102Г : 2SC538, 2SC900, 2SC923, BC547C, BC548C, MPS3711, MPS6571, BC108CP, BC238C, BC382C, SF131F, SF132FКТ3102Д : 2N2484, 2N5209, 2SC945, BC453, BC521, BC521C, BC549A, BC549B, BCY59-х, MPS3707, MPS6512, MPS6513, MPS6514, MPS6515, 2N4124, 2SC458LGB, 2SC458LGC, 2SC458LGD, BC109BP, BC184A, BC239B, BC383B, BC384BКТ3102Е : 2N5210, BC549C, BCY57, BC109CP, BC184B, BC239C, BC319, BC383C, BC384C, BFх65

Графические данные

Зависимость статического коэффициента передачи тока от тока эмиттера в области сверхмалых и номинальных значений.

Представленные графики отражают зависимость изменения коэффициента передачи тока транзистора КТ3102 от тока эмиттера во всем диапазоне допустимых значений. В области сверхмалых токов эмиттера, величина которых не превышает 2мкА, h 21Е ниже номинальных значений в 5-10 раз. По мере перехода транзистора в режим работы с эмиттерным током, характерным для усилительных схем, коэффициент передачи тока приобретает достаточно линейный характер. Дальнейшее нарастание тока эмиттера и достижение значений близких к предельно допустимым вызывает падение h 21Е на 30-40%.

Анализ графика позволяет сделать вывод, что транзистор рекомендуется для работы в усилительных устройствах в области допустимых электрических параметров.

Преимущества полевых транзисторов

Первый плюс устройства — управление посредством электрополя, а не тока. Это делает схему проще и уменьшает мощность, которая затрачивается на управление.

Второй — в присутствии не только основных, но и второстепенных носителей электрического тока. Это дает прибору время рассасывания, и оно задерживает выключение устройства.

Третий — повышенная температурная устойчивость. Когда на транзистор подается напряжение, его температура возрастает, по закону Ома увеличивается и сопротивление. А значит, уменьшается и сила тока.

С биполярными транзисторами все сложнее, там при возрастании температуры увеличивается и число ампер. А значит, такие транзисторы не термоустойчивы. Есть вероятность опасного разогрева внутри них, который приводит к поломке. А термоустойчивость полевиков увеличивает нагрузочную способность при параллельной схеме соединения устройств.

Полевые транзисторы

Так же очень распространенные на сегодняшний день компоненты. Их применяют даже чаще, чем биполярные. К примеру, инверторы теперь в основном только с полевыми, то есть биполярные приборы они уже стеснили. И если у вас возникает вопрос, можно ли заменить полевой транзистор биполярным, то ответ будет положительным. Однако в полевом плюсов намного больше, чем в биполярном.

Полевые усилители поглощают энергии намного меньше, чем биполярные, так как полевые управление фокусируют на напряжении и электрическим полем заряда, в то время когда биполярные же держатся на токе базы. Поэтому их предпочитают больше. Полевые транзисторы даже переключаются в разы быстрее, чем биполярные. К тому же они имеют хорошую термоустойчивость. И для того, чтобы переключить направления электрического тока, полевые транзисторы вправе соединяться параллельно и без резисторов, просто нужен драйвер, подходящий для этого.

Если же говорить о замене полевых триодов, то и здесь есть способ поиска их аналогов. В принципе в поиске с биполярными не сильно отличается, можно сказать даже, что будет практически таким же. Но разница небольшая есть: нет той проблемы с передачей тока, как у биполярного транзистора. Нельзя забывать о сток-исток, нужно помнить о запасе.

К тому же у полевого есть такой параметр, как сопротивление открытого канала. Вот от него легко определить, что будет с мощностью, и как она будет рассеиваться

Ну и, конечно же, очень важно рассчитывать это сопротивление открытого канала, так как можно потерять много энергии и напряжении при переходе не будет слишком высоким

Чем можно заменить полевые транзисторы?

Крутизна S также очень важна при поиске аналога. Данный параметр будет показывать состояние тока стока при напряжении затвора. Это позволит определить, сколько понадобится напряжения для коммутации.

Помните, что выбирать важно и исходя от порогового напряжения затвора, если напряжение будет в разы меньше порогового, то нормального функционирования от вашего аналога ждать не придется. Цепь при получении напряжения не получит нужного и вся мощность, точнее ее рассеивание останется на приборе, а для него этого нежелательно, ведь может случиться перегрев

В даташите еще говорится, что мощность рассеяния обоих приборов одинакова: и зависит это от корпуса. Если корпус большой, то получение тепловой мощности будет безопаснее рассеиваться.

Емкость затвора так же очень важна в случае данного предмета

Очень важно, чтобы затвор не был крайне тяжелым, и необходимо помнить об этом при выборе. Будет очень хорошо, если он будет меньше в разы, так как это принесет удобство и легкость в использовании данного механизма

Однако если вам нет необходимости перепаивать, то спокойно можно выбрать размер, который идеально подойдет, схожий с оригиналом.

К примеру, сейчас довольно часто меняют IRFP460 на более новую и современную 20N50, так как у него затвор крайне легкий. Опять-таки даташит скажет то же самое, указав на массу схожести, несмотря на преимущество второго.

Модернизация регулятора напряжения

Это еще один вариант улучшить качество работы реле и устойчивость его к переходным моментам. За основу взято стандартное реле 50.3702-01, в схему которого добавили всего один резистор и конденсатор.

На схеме доработка обозначена красным цветом и, как видно, не требует больших усилий и особого опыта в радиоэлектронике. При увеличении напряжения в бортовой электросети, конденсатор С2 начинает заряжаться. При это часть тока протекает через базу транзистора VT1 и по величине пропорционален скорости роста напряжения. Это приводит к открытию транзистора VT1 и закрытию транзисторов VT2 и VT3. При этом происходит спад тока в катушке возбуждения, причем более ранний, чем без дополнительной установленной цепи. Это позволяет значительно уменьшить колебания напряжения в сети или вовсе их исключить. То же самое касается и снижения напряжения. Другими словами, рамки допустимого напряжения сужаются, а плавность стабилизации повышается.

На данной схеме также можно внедрить еще одно рациональное предложение. Как известно, выходное напряжение генератора оптимизируется в зависимости от окружающей температуры и зимой должно быть выше на 0,8 В, достигая где-то 14,6 В. По стандарту сезонная подстройка выполняется снятием или установкой перемычек S1, S2 и S3. Установка перемычек исключает из схемы резисторы R1, R2 и R3 и напряжение на выходе возрастает. При снятии перемычек транзисторы снова включаются в работу и напряжение падает. Чтобы этого не делать, упомянутые транзисторы можно заменить одним подстроечным и регулировать выходное напряжение проще и с большей точностью.

Создано реле регулятор напряжения генератора для корректировки выдаваемого в бортовую сеть и на клеммы аккумулятора «вольтажа» в заданном диапазоне 13,8 – 14,5 В (реже до 14,8 В). Кроме того, регулятор корректирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора.

Детали и конструкция

Электролитические конденсаторы в схеме усилителя и выпрямителя желательно установить на напряжение порядка 63В, как исключение на схеме (рисунок 1) — это C1 и C2.

В качестве выходных транзисторов TIP142, TIP147 можно попробовать использовать другую пару транзисторов с высоким коэффициентом усиления (DC Current Gain = 700-1000). Из отечественных могут подойти КТ825 + КТ827, правда выходная мощность в данном случае будет ограничена до 120 Ватт.

Рис. 3. Внешний вид составных транзисторов TIP142, TIP147.

Рис. 3. Печатная плата для мощного транзисторного УМЗЧ и расположение деталей на ней.

При работе усилителя выходные транзисторы будут рассеивать достаточно большое количество тепла, поэтому их необходимо установить на радиаторы с достаточной площадью тепловыделения, также не помешает дополнительное активное охлаждение в виде вентилятора(куллера).

Рис. 4. Крепление печатных плат с транзисторами к радиаторам.

Стоит заметить что при заметном нагреве диодов D2-D4 их не помешало бы установить на небольшой теплоотвод, это повысит термостабильность схемы.

Трансформатор блока питания должен обладать хорошим запасом мощности: 250-350 Ватт для одного канала, и 480-700 Ватт для стерео-варианта. Также можно использовать два отдельных трансформатора — по одному на каждый канал.

Напряжение каждой вторичной обмотки трансформатора должно быть примерно 34В, что после выпрямления и конденсаторов поднимется до 48-50В. По каждой линии питания выпрямителя 48В следует включить предохранитель на 5-6А, для двухканальной версии при питании от одного выпрямителя — 12А.

Характеристики транзистора КТ3102

Uкбо(и)

— Максимально допустимое напряжение (импульсное) коллектор-базаUкэо(и) — Максимально допустимое напряжение (импульсное) коллектор-эмиттерIкmax(и) — Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектораPкmax(т) — Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора без теплоотвода (с теплоотводом)h21э — Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттеромfгр — граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером

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:

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.

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.

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.

Таблица предельных значений

Работа транзистора с превышением значений, указанных в таблице, может его повредить или нарушить функционирование: пропадут или изменятся усилительные и переключающие характеристики полупроводникового прибора. Не рекомендуется допускать режимы с такими нагрузками. Кроме того, длительная работа с превышением предельных значений может повлиять на надежность радиокомпонента в будущем.

Значения напряжения и тока в таблице соответствуют температуре окружающей среды +25°C.

Список деталей для схемы усилителя

Резисторы (0,25Вт):

• R1 = 22 К;
• R2 = 2,2 К / 1 Ватт;
• R3 = 2.7 К;
• R4 = 100 Ом;
• R5 = 8,2 К;
• R6 = 470 Ом;
• R7, R8 = 1 К / 1 Ватт;
• R9, R10 = 1 Ом / 1 Ватт;
• R11 = 1 Ом / 1 Ватт.

Конденсаторы:

• C1 = 10 мкФ / 16 В;
• C2 = 470 мкФ / 6.3В;
• C3 = 220 пФ;
• C4 = 220 мкФ / 40 В;
• C5 = 100 пФ;
• C6 = 470 нФ;
• C7 = 100 нФ / 100 В;
• C8 = 220 нФ;
• C9, C10 = 1 мкФ / 63 В (не электролит);
• C11, C12 = 220 мкФ / 63В.

Транзисторы и диоды:

• D1 = стабилитрон на 12В / 500мВт (ZPD 12V);
• D2, D3, D4 = 1N4001 (или подобные);
• D5, D6, D7, D8 = BY 550-50 (или подобные);
• T1, T2 = BC556B;
• T3 = BD241C;
• T4 = TIP142;
• T5 = TIP147.

Рис. 5. Цоколевка транзистора BC556B из даташита ONSemi.

Перед установкой транзисторов прозвоните их выводы тестером и убедитесь что они совпадают с заявленной цоколевкой, это касается BC556, BC556B.