Kahden tai useamman transistorin kytkeminen rinnakkain

Transistoreiden kytkeminen rinnakkain on prosessi, jossa kahden tai useamman transistorin identtiset pinoutit on kytketty yhteen piiriin yhdistetyn rinnakkaistransistorisarjan tehonkäsittelykapasiteetin kertamiseksi.

Tässä viestissä opimme yhdistämään useita transistoreita turvallisesti rinnakkain, nämä voivat olla BJT: itä tai mosfettejä, keskustelemme molemmista.

Miksi rinnakkaistransistori on välttämätön

Tehtäessä tehoelektroniikkapiirejä, lähtötehon oikeanlainen konfigurointi tulee erittäin tärkeäksi. Tähän sisältyy sellaisen voimavaiheen luominen, joka pystyy käsittelemään suurta tehoa pienimmällä vaivalla. Tämä ei yleensä ole mahdollista käyttämällä yksittäisiä transistoreita, ja vaatii, että monet niistä on kytketty rinnakkain.

Nämä vaiheet voivat pääasiassa koostua virtalähteistä, kuten teho BJT tai MOSFET . Normaalisti yhdestä BJT: stä riittää kohtuullisen lähtövirran saaminen, mutta kun tarvitaan suurempaa lähtövirtaa, on tarpeen lisätä näiden laitteiden määrää. Siksi on välttämätöntä liittää nämä laitteet rinnakkain. Vaikka käyttämällä yksittäisiä BJT: itä on suhteellisen helpompaa, niiden kytkeminen rinnakkain vaatii jonkin verran huomiota yhden merkittävän haittapuolen takia, jolla on transistorin ominaisuudet.

Mikä on 'Thermal Runaway' BJT: ssä

Teknisten tietojen mukaan transistoreita (BJT) on käytettävä kohtuullisen viileissä olosuhteissa, jotta niiden tehohäviö ei ylitä määritettyä suurinta arvoa. Siksi asennamme niihin jäähdytyselementit ylläpitämään yllä olevaa kriteeriä.

Lisäksi BJT: llä on negatiivinen lämpötilakerroinominaisuus, joka pakottaa heidät lisäämään johtokykyään suhteellisesti omaansa tapauksessa lämpötila nousee .

Kun kotelon lämpötila pyrkii nousemaan, myös transistorin läpi kulkeva virta kasvaa, mikä pakottaa laitteen lämpenemään edelleen.

Prosessi joutuu eräänlaiseen ketjureaktioon, joka lämmittää laitetta nopeasti, kunnes laite tulee liian kuumaksi kestämään ja vahingoittuu pysyvästi. Tätä tilannetta kutsutaan transistoreissa termiseksi.

Kun kaksi tai useampia transistoreita on kytketty rinnakkain, ryhmän transistorit saattavat haihtua hieman erilaisten yksilöllisten ominaisuuksiensa (hFE) takia eri nopeuksilla, jotkut hieman nopeammin ja toiset hieman hitaammin.

Tämän seurauksena transistori, joka saattaa johtaa hieman enemmän virtaa sen läpi, saattaa alkaa lämmetä nopeammin kuin naapurilaitteet, ja pian saatamme huomata, että laite joutuu lämpöratkaisutilanteeseen vahingoittamalla itseään ja siirtämällä ilmiön myöhemmin myös muihin laitteisiin , työn alla.

Tilanne voidaan ratkaista tehokkaasti lisäämällä pieni arvoinen vastus sarjaan jokaisen transistorin emitterin kanssa, joka on kytketty rinnakkain. vastus estää ja ohjaa virran määrää kulkee transistorien läpi eikä koskaan anna sen mennä vaaralliselle tasolle.

Arvo tulisi laskea asianmukaisesti niiden läpi kulkevan virran suuruuden mukaan.

Kuinka se on yhteydessä? Katso alla oleva kuva.

Kuinka lasketaan emitterivirran rajoittava vastus rinnakkaisissa BJT: ssä

Se on itse asiassa hyvin yksinkertainen, ja se voidaan laskea käyttämällä Ohmin lakia:

R = V / I,

Missä V on piirissä käytetty syöttöjännite, ja 'I' voi olla 70% transistorin maksimivirran käsittelykapasiteetista.

Oletetaan esimerkiksi, että käytit 2N3055: tä BJT: lle, koska laitteen suurin virrankäsittelykapasiteetti on noin 15 ampeeria, 70% tästä olisi noin 10,5 A.

Siksi olettaen, että V = 12 V, niin

R = 12 / 10,5 = 1,14 ohmia

Perusvastuksen laskeminen

Tämä voidaan tehdä seuraavalla kaavalla

Rb = (12 - 0,7) hFE / kollektorivirta (Ic)

Oletetaan, että hFE = 50, kuormitusvirta = 3 ampeeria, yllä oleva kaava voidaan ratkaista kuten alla:

Rb = 11,3 x 50/3 = 188 ohmia

Kuinka välttää emitteriresistoreita rinnakkaisissa BJT-laitteissa

Vaikka emitterivirranrajoittimien käyttö näyttää hyvältä ja teknisesti oikealta, yksinkertaisempi ja älykkäämpi lähestymistapa voisi olla BJT: n asentaminen yhteisen jäähdytyselementin päälle, jossa on paljon jäähdytyselementtitahnaa niiden kosketuspinnoille.

Tämän idean avulla voit päästä eroon sotkuisista lanka-käämitetyistä emitterivastuksista.

Asentaminen yhteisen jäähdytyselementin päälle varmistaa lämmön nopean ja tasaisen jakamisen ja poistaa pelätyn lämpöratkaisun.

Lisäksi koska transistorien kollektorien oletetaan olevan rinnakkain ja liitettyinä toisiinsa, kiilleeristimien käytöstä ei tule enää välttämätöntä ja se tekee asioista paljon kätevämpiä, kun transistorien runko kytkeytyy rinnakkain itse jäähdytyselementtinsä kautta.

Se on kuin win-win-tilanne ... transistorit, jotka yhdistyvät helposti rinnakkain jäähdytyselementin läpi, pääsemään eroon suurista emitterivastuksista sekä eliminoimalla lämpöratkaisutilanteen.

MOSFETien kytkeminen rinnakkain

Edellä olevassa osassa opimme, kuinka BJT: t voidaan kytkeä turvallisesti rinnakkain, kun on kyse mosfeteistä, olosuhteet muuttuvat täysin päinvastaisiksi, ja paljon näiden laitteiden hyväksi.

Toisin kuin BJT: t, mosfeteillä ei ole negatiivisia lämpötilakerroinongelmia, ja siksi ne eivät ole ylikuumenemisen takia lämpökynnyksiä.

Päinvastoin, näillä laitteilla on positiiviset lämpötilakerroinominaisuudet, mikä tarkoittaa, että laitteet alkavat toimia vähemmän tehokkaasti ja alkavat estää virtaa, kun se alkaa lämmetä.

Siksi samalla kun liität mosfettejä rinnakkain meidän ei tarvitse huolehtia paljon mistään, ja voit yksinkertaisesti mennä eteenpäin kytkemällä ne rinnakkain riippumatta virranrajoittimista, kuten alla on esitetty. On kuitenkin harkittava erillisten porttivastusten käyttöä kullekin mosfetille .... vaikka tämä ei ole liian kriittistä ..