Modul cheie este modul de operare tranzistor bipolar, în care tranzistorul este fie complet deschis, în modul de saturație, fie complet închis, nu conduce curent deloc. De la o stare la alta, tranzistorul bipolar comută în acest mod într-un timp foarte scurt.
Modul cheie este caracterizat de puterea minimă disipată de pe tranzistor. Într-adevăr, puterea disipată este egală cu produsul tensiunii pe celulă prin curentul prin ea. În modul cheie, cu excepția perioadelor tranzitorii mici, fie tensiunea de pe tranzistor este foarte mică (atunci când cheia tranzistorului este deschisă), fie curentul este zero (când cheia tranzistorului este închisă).
Atenția dvs. o selecție de materiale:
Controlați curentul
În prima etapă, trebuie să determinați curentul pe care doriți să-l comutați cu factorul de transfer curent al tranzistorului bipolar selectat. Rețineți că coeficientul de transfer curent este caracterizat de o răspândire mare. Este necesar să se ghideze la cel mai mic coeficient posibil de transfer curent. În plus, de obicei, se face o marjă mică de 20-30%, iar acest stoc este de asemenea necesar să se decidă.
[Curent de control] = [1 + [factor de siguranță]) * [curent comutat (curent de sarcină)] / [raport de transfer curent]
Puterea disipată în stare deschisă
[Puterea disipată în starea de echilibru] = ([tensiune de saturație colector - emitor] * [încărcare curent] + [bază de saturație tensiune - emițător] * [curent de control]) * [proporția timpului de lucru, atunci când tranzistorul este în poziția deschis]
Proporția timpului de lucru când tranzistorul rămâne în stare deschisă este utilizat în calcul, dacă tranzistorul comută destul de frecvent (de 100 sau de mai multe ori pe secundă). Dacă tranzistorul comută mai puțin frecvent, atunci acest coeficient este considerat egal cu unitatea.
Puterea de vârf a disipat la deschidere
Formulele pentru calcularea puterii de vârf sunt aproximative. Procesele tranzitorii care apar în timpul comutării au o natură fizică complexă. Modelarea lor matematică exactă este dificilă. Dar, pentru scopurile noastre tehnice, aceste formule dau rezultatul preciziei necesare.
Această putere depinde de tipul de încărcare.
Sarcina este de natură capacitivă, tinde să mențină o tensiune fixă pe sine și, prin urmare, pe tranzistor, deoarece tensiunea pe tranzistor este egală cu tensiunea de alimentare minus tensiunea pe sarcină.
[Puterea maximă de deschidere] = [Tensiunea de alimentare] * [Curent de comutare] / 2
Sarcina are o natură inductivă, tinde să mențină un curent fix prin el însuși și, prin urmare, prin tranzistor.
[Puterea de deschidere a vârfurilor] = 0
Sarcina are o rezistență. Curentul prin sarcină și prin tranzistor este proporțional cu tensiunea pe sarcină.
[Puterea maximă de deschidere] = [Tensiunea de alimentare] * [Curent de comutare] / 6
Puterea maximă sa disipat la închidere
Această putere depinde, de asemenea, de tipul de încărcare.
În cazul în care sarcina are un caracter capacitiv.
[Puterea maximă de închidere] = 0
Sarcina este inductivă în natură.
[Puterea de închidere a vârfului] = ([Tensiunea de alimentare] + [Tensiunea de undă inductivă în ceea ce privește circuitul de amortizare]) * [Curent de comutare] / 2
Rețineți că tensiunea de undă inductivă la închiderea tranzistorului poate fi de zeci de ori mai mare decât tensiunea de funcționare. Teoretic, nu se limitează la nimic. Pentru a reduce și proteja tranzistorul, sunt utilizate diferite scheme de amortizare.
Sarcina are o rezistență.
[Puterea de închidere maximă] = [Puterea de deschidere a vârfurilor]
Puterea medie totală disipată de o cheie
[Disipată totală putere medie] = [disipare putere în starea de echilibru] + ([deschidere putere de vârf] * [deschidere tranzistor Time] + [închidere de vârf putere] * [Timpul de închidere tranzistor]) * [Comutarea Frequency]
Valorile de dimensiune în toate formulele: Current - Amperi (A) Tensiune - volți (V) Timp - secunde (s), frecvența - Hertz (Hz) Putere - Watts (W)
Parametrii și condițiile maxime de funcționare ale tranzistorului
Să verificăm acum dacă tranzistorul selectat este potrivit pentru noi.
Tensiunea maximă colector - emitor tensiunea trebuie să fie tensiune de comutare mai mare, iar pentru cazul sarcinii inductive de comutație peste tensiunea de comutație cu vârfuri de tensiune de la circuitul de amortizare selectat.
Curentul maxim al bazei trebuie să fie mai mare decât curentul de control calculat.
Curentul colectorului maxim trebuie să fie mai mare decât curentul de comutare.
Puterea maximă permisă de disipare trebuie să fie mai mare decât disiparea de putere de vârf la momentul comutării. Faptul este că, chiar și cu o disipare medie de putere medie, o mare energie termică eliberată într-un timp foarte scurt în timpul comutării poate distruge un tranzistor bipolar.
Emisia medie de putere permisă trebuie să fie mai mare decât puterea medie totală disipată de cheie.
Frecvența. recomandat pentru un tranzistor, ar trebui să fie mai mare, frecvența de comutare în circuit.
Sistemul de răcire al tranzistorului (radiator sau alt sistem de eliminare a căldurii) ar trebui să fie capabil să disipeze puterea disipată.
Pentru a fi utilizate ca taste ar alege tranzistori cu minim colector de tensiune de saturație - emițător, de bază - emitor, se va reduce pierderea de putere în stare deschisă, minimul și în afara ori (resorbție), acest lucru va reduce pierderea de putere la comutarea, un raport maxim de curent de transfer este va reduce pierderile de management.
Trimiteți-le prietenilor: