Transistör Temelleri - BD139 ve BD140 Güç Transistörü Eğitimi: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Hey, naber çocuklar! Akarsh burada CETech'ten.

Bugün, küçük boyutlu ama çok daha büyük iş transistör devrelerinin güç merkezi hakkında biraz bilgi alacağız.

Temel olarak, transistörlerle ilgili bazı temel bilgileri tartışacağız ve ardından BD139 ve BD140 güç transistörleri olarak bilinen belirli bir tür transistör serisi hakkında bazı yararlı bilgileri gözden geçireceğiz.

Ve sonlara doğru bazı teknik özellikleri de tartışacağız. Umarım heyecanlısındır. Öyleyse başlayalım.

Adım 1: Üretilen Projeleriniz için PCB Alın

PCB'leri çevrimiçi olarak ucuza sipariş etmek için PCBWAY'e göz atmalısınız!

10 adet kaliteli PCB üretilir ve ucuza kapınıza kadar gönderilir. Ayrıca ilk siparişinizde kargoda indirim alırsınız. Gerber dosyalarınızı iyi kalitede ve hızlı geri dönüş süresiyle üretilmesini sağlamak için PCBWAY'e yükleyin. Çevrimiçi Gerber görüntüleyici işlevine göz atın. Ödül puanları ile hediyelik eşya dükkanlarından ücretsiz şeyler alabilirsiniz.

Adım 2: Transistör Nedir?

Bir transistör, günümüzde kullanılan tüm elektronik devrelerin temel yapı taşıdır. Etrafımızda bulunan her cihaz, içinde transistörler içerir. Analog elektroniklerin transistör olmadan eksik olduğunu söyleyebiliriz.

Elektronik sinyalleri ve elektrik gücünü yükseltmek veya değiştirmek için kullanılan üç terminalli bir yarı iletken cihazdır. Genellikle bir harici devreye bağlantı için en az üç terminali olan yarı iletken malzemeden oluşur. Transistörün bir çift terminaline uygulanan voltaj veya akım, akımı başka bir terminal çifti üzerinden kontrol eder. Kontrol edilen (çıkış) güç, kontrol (giriş) gücünden daha yüksek olabileceğinden, bir transistör bir sinyali yükseltebilir. Bugün, bazı transistörler ayrı ayrı paketlenmiştir, ancak daha birçoğu entegre devrelere gömülü olarak bulunur.

Çoğu transistör çok saf silikondan ve bazıları germanyumdan yapılır, ancak bazen diğer bazı yarı iletken malzemeler kullanılır. Bir transistör, alan etkili bir transistörde yalnızca bir tür yük taşıyıcıya sahip olabilir veya iki kutuplu bağlantı transistör cihazlarında iki tür yük taşıyıcıya sahip olabilir.

Transistörler taban, toplayıcı ve verici olmak üzere üç kısımdan oluşur. Taban, daha büyük elektrik beslemesi için kapı kontrol cihazıdır. Kollektör, yük taşıyıcıları toplar ve emitör, bu taşıyıcıların çıkışıdır.

Adım 3: Transistörlerin Sınıflandırılması

Transistörler iki tiptir: -

1) Bipolar Kavşak Transistörleri: Bipolar bağlantı transistörü (BJT), yük taşıyıcı olarak hem elektronları hem de delikleri kullanan bir transistör türüdür. Bipolar transistör, terminallerinden birine enjekte edilen küçük bir akımın, diğer iki terminal arasında akan çok daha büyük bir akımı kontrol etmesine izin vererek, aygıtın amplifikasyon veya anahtarlama yapabilmesini sağlar. BJT'ler, NPN ve PNP transistörleri olarak bilinen iki tiptir. NPN transistörlerinde elektronlar çoğunluk yük taşıyıcılarıdır. Bir p-tipi katmanla ayrılmış iki n-tipi katmandan oluşur. Öte yandan, PNP transistörleri, çoğunluk yük taşıyıcıları olarak Delikleri kullanır ve n-tipi bir katmanla ayrılmış iki p-tipi katmandan oluşur.

2) Alan Etkili Transistörler: Alan etkili transistörler, tek kutuplu transistörlerdir ve yalnızca bir tür yük taşıyıcı kullanırlar. FET transistörlerinde geçit (G), Boşaltma (D) ve Kaynak (S) olmak üzere üç terminal bulunur. FET transistörleri, Kavşak Alanı Etkili transistörleri (JFET) ve Yalıtılmış Kapı FET (IG-FET) veya MOSFET transistörleri olarak sınıflandırılır. Devredeki bağlantılar için, taban veya alt tabaka olarak adlandırılan dördüncü terminali de dikkate alıyoruz. FET transistörleri, uygulanan bir voltaj tarafından oluşturulan kaynak ve boşaltma arasındaki bir kanalın boyutu ve şekli üzerinde kontrole sahiptir. FET transistörleri, BJT transistörlerinden daha yüksek akım kazancına sahiptir.

Adım 4: BD139/140 Güç Transistör Çifti

Transistörler, 2N serisi veya Yüzey montajlı MMBT serisi gibi çeşitli paket tiplerinde mevcuttur, hepsinin kendine özgü avantajları ve uygulamaları vardır. Bunların dışında, bir güç transistör serisi olan BD serisinin başka bir Transistör serisi vardır. Bu serinin Transistörleri genellikle ekstra güç üretmek için tasarlanmıştır ve bu nedenle diğer transistörlerden biraz daha büyüktürler.

BD 139 transistörleri NPN transistörleridir ve BD140 transistörleri PNP transistörleridir. Diğer transistörlere benzer şekilde 3 pinleri vardır ve pin konfigürasyonları yukarıdaki resimde gösterilmiştir.

Güç Transistörlerinin Avantajları: -

1) Güç transistörünü AÇMAK ve KAPATMAK çok kolaydır.

2) Güç transistörü, AÇIK durumda büyük akımlar taşıyabilir ve KAPALI durumda çok yüksek voltajı engelleyebilir.

3) Güç transistörü, 10 ila 15 kHz aralığında anahtarlama frekanslarında çalıştırılabilir.

4) Güç transistöründeki AÇIK-durumdaki voltaj düşüşleri düşüktür. İnverterlerde ve kıyıcılarda yüke verilen gücü kontrol etmek için kullanılabilir.

Güç Transistörlerinin Dezavantajları: -

1) Güç transistörü, 15 kHz'lik anahtarlama frekansının üzerinde tatmin edici bir şekilde çalışmıyor.

2) Termal kaçak veya ikinci arıza nedeniyle hasar görebilir.

3)Ters blokaj kapasitesi çok düşüktür.

Adım 5: BD139/140 Teknik Özellikleri

BD139 Transistörlerin Teknik Özellikleri:

1) Transistör Tipi: NPN

2) Maksimum Kollektör Akımı (IC): 1.5A

3) Maks. Toplayıcı-Verici Voltajı (VCE): 80V

4) Maks. Kollektör-Baz Voltajı (VCB): 80V

5) Maks. Verici-Baz Gerilimi (VEBO): 5V

6) Maks. Kollektör Dağılımı (Pc): 12,5 Watt

7) Maksimum Geçiş Frekansı (fT): 190 MHz

8) Minimum ve Maksimum DC Akım Kazancı (hFE): 25 – 250

9) Maks Saklama ve Çalışma Sıcaklığı: -55 ila +150 Santigrat

BD140 Transistör Teknik Özellikleri:

1) Transistör Tipi: PNP

2) Maksimum Kollektör Akımı (IC): -1.5A

3) Maks. Toplayıcı-Verici Voltajı (VCE): –80V

4) Maks. Kollektör-Baz Gerilimi (VCB): –80V

5) Maks. Verici-Baz Gerilimi (VEBO): –5V

6) Maks. Kollektör Dağılımı (Pc): 12,5 Watt

7) Maksimum Geçiş Frekansı (fT): 190 MHz

8) Minimum ve Maksimum DC Akım Kazancı (hFE): 25 – 250

9) Maks Saklama ve Çalışma Sıcaklığı: -55 ila +150 Santigrat

BD139/140 transistörleri hakkında biraz daha bilgi edinmek isterseniz, buradan onların veri sayfalarına başvurabilirsiniz.

Adım 6: Transistör Uygulamaları

Transistörler birçok işlem için kullanılır, ancak transistörlerin en sık kullanıldığı iki işlem Anahtarlama ve Amplifikasyondur:

1) Amplifikatör Olarak Transistör:

Bir transistör, zayıf bir sinyalin gücünü yükselterek bir amplifikatör görevi görür. Verici-taban bağlantısına uygulanan DC öngerilim voltajı, ileri taraflı durumda kalmasını sağlar. Bu ileri önyargı, sinyalin polaritesinden bağımsız olarak korunur. Giriş devresindeki düşük direnç, giriş sinyalindeki herhangi bir küçük değişikliğin çıkışta kayda değer bir değişiklikle sonuçlanmasına izin verir. Giriş sinyalinin neden olduğu emitör akımı, daha sonra yük direnci RL boyunca akan kollektör akımına katkıda bulunur ve bunun üzerinde büyük bir voltaj düşüşüne neden olur. Bu nedenle, küçük bir giriş voltajı, transistörün bir amplifikatör olarak çalıştığını gösteren büyük bir çıkış voltajına neden olur.

2) Anahtar Olarak Transistör:

Transistör anahtarları lambaları, röleleri ve hatta motorları değiştirmek ve kontrol etmek için kullanılabilir. Bipolar transistörü bir anahtar olarak kullanırken, ya “tamamen KAPALI” ya da “tamamen AÇIK” olmalıdırlar. Tamamen “AÇIK” olan transistörlerin Doygunluk bölgesinde oldukları söylenir. Tamamen "KAPALI" olan transistörlerin Cut-off bölgesinde olduğu söylenir. Transistörü bir anahtar olarak kullanırken, küçük bir Baz akımı çok daha büyük bir Kollektör yük akımını kontrol eder. Röleler ve solenoidler gibi endüktif yükleri değiştirmek için transistörler kullanıldığında, bir "Volan Diyodu" kullanılır. Büyük akımların veya voltajların kontrol edilmesi gerektiğinde Darlington Transistörleri kullanılabilir.

Adım 7: BD139 ve BD140 H-Köprü Devresi

Bu kadar teorik kısımdan sonra şimdi BD139 ve BD140 Transistör paketlerinin bir uygulamasını tartışacağız. Bu uygulama motor sürücü devrelerinde kullanılan H-Köprü Devresidir. DC motorları çalıştırmamız gerektiğinde, motorlara sadece mikrodenetleyici tarafından karşılanamayacak kadar yüksek miktarda güç iletilmesi gerektiğinden, kontrolör ile amplifikatör görevi gören motor arasına bir transistör devresi takmamız gerekir. ve motorun sorunsuz çalışmasına yardımcı olur. Bu uygulamanın devre şeması yukarıdaki resimde gösterilmiştir. Bu H-köprü devresi ile iki DC motoru sorunsuz çalıştırmak için yeterli güç sağlanır ve bununla motorların dönüş yönünü de kontrol edebiliriz. BD139/140 veya başka herhangi bir güç transistörünü kullanırken aklımızda tutmamız gereken bir şey, güç transistörlerinin büyük miktarda güç üretmesidir ve bu da ısı şeklinde de üretilir, bu nedenle aşırı ısınma sorununu önlemek için bir soğutucu eklememiz gerekir. transistörde zaten bir delik bulunan bu transistörlere.

Güç transistörleri için en iyi seçim BD139 ve BD140 olsa da, mevcut değilse, sırasıyla NPN ve PNP transistörleri olan BD135 ve BD136'yı da tercih edebilirsiniz, ancak BD139/140 çifti tercih edilmelidir. Bu yüzden öğretici için bu kadar umarım size yardımcı olmuştur.