Transistörler

Advertisement

  • Twitter
  • Facebook
  • Google+
  • Pinterest
  • Linkedin

Transistörler giriş akımını yükseltmek için kullanılırlar.Ayrıca anahtarlama devrelerinde anahtarlama yapmak için de kullanılırlar.Transistörlerin kullanım amaçlarının 2 tanesi;giriş akımını yükseltmek ve lojik 1 ve lojik 0 olarak kullanılması.

Transistör çeşitleri

İki tip standart (bipolar jonksiyon) transistör vardır ve bunların kısaltılmış adları;NPN ve PNP’dir.Harfler, transistörü yapmak için kullanılan yarıiletken malzemenin tabakalarına karşılık gelir. Günütransbcemüzde kullanılan çoğu transistör NPN’dir,nedeni de silisyum kullanılarak en kolay şekilde NPN transistör yapılabilir. Elektronikte yeniyseniz, NPN transistörlerinin nasıl kullanılacağını öğrenerek başlamak en iyisidir.

Uçlar taban (B), toplayıcı (C) ve verici (E) olarak etiketlenmiştir. Bu terimler, bir transistörün dahili çalışmasına atıfta bulunurlar ancak bir transistörün nasıl kullanıldığını anlamada çok fazla yardımcı olmazlar, bu nedenle bunları yalnızca etiketler olarak kullanın.

Bir Darlington çifti, çok yüksek bir akım kazancı sağlamak için birbirine bağlı iki transistördür.İki kutuplu bipolar jonksiyon transistörlerine ek olarak, genellikle FET’ler olarak adlandırılan alan etkili transistörler  de vardır.

Bağlantı Noktalarıtranlead

Bir transistörün toplamda üç tane bacağı vardır.Bunlar Base(B) , Collector(C) ve Emitter(E) olarak adlandırılır.Yandaki görsellerde transistörlerin breadboard üzerine kurulumu ve devre kartı üzerine yerleşimlerinde Bacak bağlantılarının nasıl olacakları gösterilmiştir.Çünkü transistörlerin bacak bağlantıları tüm transistörler için aynı değildir.Herhangi bir transistör için bacak bağlantılarına transistörün kataloğundan kesinlikle bakılması gerekir.Bazılarında orta bacak Base(B)’i gösterirken bazılarından orta bacak Collector(C) olarak üretilmektedir.

 

Lehimleme

Transistörler lehimleme sırasında ısıyla hasar görebilir, bu nedenle uzman değilseniz, bağlantı ile transistör gövdesi arasındaki kurşun kırpılmış bir ısı emici kullanmak akıllıca olur. Özel bir alet satın alabilirsiniz, ancak standart bir timsah klipsi (plastik kapaksız) de işe yarıyor ve daha ucuza mal edebilirsiniz.

Bir transistörü test etme

Transistörler, lehimleme sırasında ısıyla veya bir devrede yanlış kullanım nedeniyle hasar görebilir. Bir transistörün hasar görmüş olabileceğinden şüpheleniyorsanız, bunu test etmek için iki kolay yol vardır:

1. Bir multimetre ile test

Bir NPN transistörünü test etme

İletkenlik için her bir uç çiftini kontrol etmek için bir multimetre veya basit bir test cihazı (pil, direnç ve LED) kullanın. Diyot testine dijital multimetre, düşük dirençli bir analog multimetre ayarlayın.

Her iki çifti her iki yoldan test edin (toplam altı test):

  1. Baz verici (BE) birleşimi bir diyot gibi davranmalı ve yalnızca bir yoldan geçmelidir.
  2. Taban-toplayıcı (BC) birleşimi bir diyot gibi davranmalı ve yalnızca bir yoldan geçmelidir.
  3. Kollektör-yayıcı (CE) herhangi bir şekilde davranmamalıdır.
    Diyagram, jonksiyon bir NPN transistöründe nasıl davrandığını gösterir. Diyotlar bir PNP transistöründe tersine çevrilir ancak aynı test prosedürü kullanılabilir.
Basit bir anahtarlama devresi Bir NPN transistörünü test etmek

2. Basit bir devrede test yapılması
Transistörü gösterilen basit devreye bağlayın. Besleme gerilimi kritik değildir, 5V ve 12V arasındaki herhangi bir şey uygundur. Bu devre örneğin breadboard üzerine hızla inşa edilebilir. 10kohm direnci taban bağlantısına eklemeye dikkat edin veya test ettiğinizde transistörü yok edin!

Transistör TAMAM ise, düğmeye basıldığında LED yanmalı ve düğme bırakıldığında ışık yanmamalıdır.

Bir PNP transistörünü test etmek için aynı devreyi kullanın, ancak LED ve besleme voltajını tersine çevirin.

Bazı multimetreler, bilinen bir baz akımı sağlayan ve transistörün DC akım kazancı hFE’sini görüntülemek için kollektör akımını ölçen bir ‘transistör testi’ fonksiyonuna sahiptir.

Transistör kodları
İngiltere’de kullanılan üç ana transistör kodu serisi vardır:

B (veya A) ile başlayan kodlar, örn. BC108
İlk harf B, silikon içindir, A, germanyum içindir (nadiren kullanılır). İkinci harf türü belirtir; Örneğin C, düşük güç ses frekansı anlamına gelir; D, yüksek güç ses frekansı anlamına gelir; F düşük güç yüksek frekans anlamına gelir. Kodun geri kalan kısmı belirli transistörü tanımlar. Numaralandırma sistemi için açık bir mantık yoktur. Bazen ana türün özel bir sürümünü tanımlamak için sonuna bir harf eklenir (örneğin, BC108C), örneğin daha yüksek bir akım kazancı veya farklı bir vaka stili. Bir proje daha yüksek kazançlı versiyonunu (BC108C) belirtirse kullanılmalıdır, ancak genel kod verilirse (BC108) bu koda sahip herhangi bir transistör uygundur.

TIP ile başlayan kodlar, ör. TIP31A
İPUCU üreticiye atıf yapar: Texas Instruments Güç transistörü. Son harf farklı voltaj değerlerine sahip versiyonları tanımlar.

2N ile başlayan kodlar, ör. 2N3053
İlk ‘2N’ kısmı bir transistör ve geri kalan kod belirli transistörü tanımlar. Numaralandırma sistemi için açık bir mantık yoktur.

Bir transistör seçimi
Çoğu projede belirli bir transistör belirlenecek, ancak mevcut geniş bir yelpazedeki eşdeğer transistörleri genellikle değiştirebilirsiniz. Aranması gereken en önemli özellikler, maksimum toplayıcı akım IC’si ve akım kazancı hFE’dir. Seçimi kolaylaştırmak için, çoğu tedarikçi, transitörlerini, tipik kullanımları veya maksimum güç değerleri ile belirlenmiş kategoriler halinde gruplarlar.

Nihai bir seçim yapmak için, kataloglarda, kitaplarda ve çevrimiçi olarak sunulan teknik veri tablolarına bakmanız gerekebilir. Bunlar çok yararlı bilgiler içerir, ancak kullanılan terim ve kısaltmalara aşina değilseniz anlamak zor olabilir.

Bunlar, görmeniz muhtemel terimlerin bazıları:

Yapı – transistor türü, NPN veya PNP, bir yedek aynı türde olmalıdır.

Durum stili – potansiyel müşteri yerleşimi.

IC max. – maksimum kollektör akımı.

VCE maks. – kollektör-emitör bağlantısında maksimum gerilim, alçak gerilim devreleri için bunu gözardı edin.

HFE – akım kazancı (kesinlikle DC akım kazancı). Garantilenmiş minimum değer verilir, çünkü gerçek değer transistörden transistora değişir – hatta aynı tipte olanlar için! Unutmayın ki, şimdiki kazanç sadece bir sayıdır, bu yüzden hiçbir birimi yoktur. Genellikle transistör aralığının ortasında olan belirli bir kollektör akımı IC’de kazanç sıklıkla belirtilir; örneğin ‘100 @ 20mA’, kazanımın 20mA’da en az 100 olduğu anlamına gelir. Bazen minimum ve maksimum değerler verilir. Kazanç, çeşitli akımlar için kabaca sabit olduğu için, transistörden transistöre değişir; bu ayrıntı, gerçekten uzmanlar ilgilendirmektedir.

Ptot maks. – transistörde geliştirilebilecek maksimum toplam güç, bir soğutucuya maksimum derecelendirmeyi elde etmek için ihtiyaç duyulacağına dikkat edin. Bu derece yükselticiler olarak çalışan transistörler için önemlidir, güç yaklaşık olarak IC × VCE’dir. Anahtarlar olarak çalışan transistörler için maksimum kollektör akımı (IC maks.) Daha önemlidir.

Kategori – transistör için tipik bir kullanım, bir yedek arayanlar için iyi bir başlangıç ​​noktası. Farklı kategoriler için ayrı tablolar olabilir.

Olası yedekler – çoğu devrede uygun olan benzer elektriksel özelliklere sahip transistörler. Farklı bir vaka türüne sahip olabilirler, bu yüzden devre üzerine yerleştirirken dikkatli olun.

Transistörler için ısı emici

Isı alıcıları büyük akımları geçen transistörler için gereklidir.

Atık ısı, transistörlerde akan akımdan dolayı üretilir. Bir transistörün dokunması çok sıcak oluyor bulursanız, kesinlikle bir ısı emici gerekir! Isı emici, ısıyı çevreleyen havaya aktararak dağıtmaya (kaldırmaya) yardımcı olur.

Atık ısı üreten oranı termal güç P olarak adlandırılır. Genellikle taban akımı IB çok fazla ısı katkıda bulunmayacak kadar küçüktür, bu nedenle termal güç IC toplayıcı akım ve transistör üzerindeki VCE gerilimi ile belirlenir:

P = IC × VCE

Isı, eğer IC küçükse veya transistör bir anahtar olarak kullanılıyorsa, çünkü ‘tam dolu’ VCE neredeyse sıfırdır. Bununla birlikte, ses amplifikatörü veya motor devri denetleyicisi gibi devrelerde kullanılan güç transistörleri kısmen zamanın çoğunda olacak ve VCE, besleme geriliminin yaklaşık yarısı olabilir. Bu güç transistörleri aşırı ısınmalarını önlemek için neredeyse kesinlikle bir soğutucuya ihtiyaç duyacaklardır.

Güç transistörleri genellikle ısı emici takmak için cıvata deliklerine sahiptir, ancak klipsli ısı emici de mevcuttur. Transistörünüz için doğru tip kullandığınızdan emin olun. Birçok transistör, lead’lerinden birine bağlı metal kutuları vardır, bu nedenle ısı alıcıyı transistörden ayırmak gerekebilir. İzolasyon kitleri mika levha ve cıvata için bir plastik kovan ile mevcuttur. Isı iletken macun, transistörden ısı alıcıya ısı akışını artırmak için kullanılabilir, bu bir yalıtım kiti kullanıldığında özellikle önemlidir.

Isı eşiği derecelendirmeleri
Isı alıcıları ısıl direnci (Rth) ile ° C / W olarak derecelendirilir. Örneğin, 2 ° C / W, ısı alıcı (ve dolayısıyla ona bağlanan bileşen), tükettiği her 1 W ısı için çevredeki havadan 2 ° C daha sıcak olacağı anlamına gelir. Düşük ısıl direncin daha iyi bir ısı emici anlamına geldiğini unutmayın.

Gerekli ısı emici derecelendirmesini çalıştırma:
İlk önce dağılabilecek termik gücü bulun:
P = IC × VCE
(Şüpheniz varsa, IC için olası en büyük değeri kullanın ve VCE’nin besleme geriliminin yarısı olduğunu varsayın).
Örnek: Bir transistör 1A geçmekte ve 12V beslemesine bağlanarak güç yaklaşık 1 × ½ × 12 = 6W olmaktadır.
Mümkünse transistör için maksimum çalışma sıcaklığını (Tmax) bulun, aksi takdirde Tmax = 100 ° C kabul edin.
Yük ile NPN transistör
Maksimum ortam sıcaklığını (Çevredeki hava) tahmin edin (Tair). Isı emicisi davanın dışında olacaksa, Tair = 25 ° C makul, ancak içeride her şeyin ısınmasına izin verecek şekilde daha yüksek (belki de 40 ° C) olacaktır.
Isı emicisinin maksimum ısıl direncini (Rth) şu şekilde hesaplayın:
Rth = (Tmax – Tair) / P
Yukarıdaki örnek değerleri ile: Rth = (100-25) / 6 = 12.5 ° C / W.
Yukarıda hesaplanan değerden daha düşük termal dirençli bir ısı emici seçin (örneğin düşük değer hatırlasanız daha iyi ısı emiciliği anlamına gelir), örneğin 5 ° C / W, bir güvenlik marjı sağlamak için mantıklı bir seçim olacaktır. 6W’lık bir 5 ° C / W soğutucu, 5 × 6 = 30 ° C sıcaklık farkına sahip olacak ve bu sayede transistor sıcaklığı 25 + 30 = 55 ° C’ye yükselecektir (maksimum 100 ° C’den daha az güvenle).
Yukarıdakilerin hepsi, transistörün ısı alıcıyla aynı sıcaklıkta olduğunu varsaymaktadır. Bu, sıkıca cıvatalı veya birbirine kenetlenmişlerse makul bir varsayımdır. Bununla birlikte, elektrik yalıtımı sağlamak için aralarında mika bir tabaka veya benzer bir madde koymanız gerekebilir, bu durumda transistör ısı alıcıdan daha sıcak olacak ve hesaplama daha zorlaşacaktır. Tipik mika levhalar için yukarıdaki 4. adımda hesaplanan ısıl direnç (Rth) değerinden 2 ° C / W çıkarmalısınız.

Veya deneme yanılma kullanın!
Yukarıdaki adımlar çok karmaşık görünüyorsa, orta büyüklükte bir soğutucu takmayı deneyebilirsiniz ve en iyisini umuyoruz. Transistör sıcaklığını parmağınızla dikkatlice izleyin, acıyı çabuk hissederseniz  derhal kapatıp daha büyük bir ısı emici kullanın.

Neden ısıl direnç?

‘Termik direnç’ terimi kullanılır çünkü elektrik direncine benzer:

Isı alıcıdaki (transistör ve hava arasındaki sıcaklık farkı), bir direnç üzerindeki gerilim (potansiyel farkı) gibidir.
Isı alıcıdan transistörden havaya akan termal güç (ısı derecesi), bir direnç içinden akan akım gibidir.
Yani R = V / I Rth olur = (Tmax – Tair) / P
Akım akışını sağlamak için bir voltaj farkına ihtiyaç duyduğunuz gibi, ısı akışını sağlamak için bir sıcaklık farkına ihtiyaç duyarsınız.

One answer

Leave a Reply

Your email address will not be published.
Required fields are marked *