Tranzisztoros kapcsoló
A kulcsmód a bipoláris tranzisztor üzemmód, amelyben a tranzisztor teljesen nyitott, telített üzemmódban vagy teljesen zárt, nem vezet áramot egyáltalán. Az egyik állapotról a másikra a bipoláris tranzisztor nagyon rövid idő alatt vált át ebben a módban.
A kulcsmódot a tranzisztor minimális disszipált teljesítménye jellemzi. Valójában a felhasznált energia megegyezik a cellán lévő feszültség termékével az áram révén. A kulcs műveletet kivéve a kis átmeneti időszakok, akár a feszültség a tranzisztor nagyon kicsi (amikor a tranzisztor kapcsoló nyitva van), vagy az aktuális nulla (ha a tranzisztoros kapcsoló zárva van).
Figyelemre méltó az anyagok kiválasztása:
Vezérlő áram
Az első szakaszban meg kell határoznia azt az áramot, amelyet a kiválasztott bipoláris tranzisztor aktuális átviteli tényezőjével akar ingázni. Megjegyezzük, hogy az aktuális átviteli együtthatót nagy kiterjedés jellemzi. A legalacsonyabb lehetséges áramátviteli tényezőt kell irányítani. Ezenkívül általában 20-30% -os kicsi margó keletkezik, ehhez az állományhoz is szükség van.
[Vezérlő áram] = (1 + [biztonsági tényező]) * [átkapcsolt áram (terhelésáram)] / [átviteli arány]
Kihúzott teljesítményt nyitott állapotban
[Teljesítményleadás állandósult állapotban] = ([telítési feszültség a kollektor - emitter] * [terhelőáram] + [telítési feszültség bázis - emitter] * [áramszabályozás]) * [az aránya a munkaidő, amikor a tranzisztor nyitott helyzetben]
A számítás során a munkaidő aránya, amikor a tranzisztor nyitott állapotban marad, ha a tranzisztor elég gyakran vált (másodpercenként 100-szor vagy többször). Ha a tranzisztor ritkábban kapcsol be, akkor ezt az együtthatót egységnek tekintjük.
A csúcserő a nyitást követően eloszlott
A csúcsteljesítmény kiszámításának képletei közelítőek. A kapcsolás során bekövetkező átmeneti folyamatok összetett fizikai természetűek. Pontos matematikai modellezésük nehéz. De a mérnöki célokra ezek a képletek a szükséges pontosságot eredményezik.
Ez a teljesítmény a terhelés típusától függ.
A terhelés egy kapacitív jellegű igyekszik fenntartani egy fix feszültséget magát, és így a tranzisztor, mint a feszültség a tranzisztor egyenlő a tápfeszültség mínusz a feszültség a terhelés.
[Csúcsnyitó teljesítmény] = [tápfeszültség] * [kapcsolóáram] / 2
A terhelés induktív jellegű, hajlamos rögzített áramot fenntartani önmagán, és így a tranzisztoron keresztül.
[Csúcsnyitó teljesítmény] = 0
A terhelésnek ellenállása van. A terhelésen és a tranzisztoron átfolyó áram arányos a terhelés feszültségével.
[Csúcsnyitó teljesítmény] = [tápfeszültség] * [kapcsolóáram] / 6
A csúcs teljesítmény lecsökkent
Ez a teljesítmény a terhelés típusától is függ.
Ha a terhelés kapacitív jellegű.
[Peak closing power] = 0
A terhelés induktív jellegű.
[Csúcszáró teljesítmény] = ([Tápfeszültség] + [Induktív túlfeszültség a csillapítási körhöz képest]) * [Kapcsolási áram] / 2
Megjegyezzük, hogy a tranzisztor lezárásakor az induktív túlfeszültség tízszer nagyobb lehet, mint az üzemi feszültség. Elméletileg nem korlátozódik semmire. A tranzisztor csökkentése és védelme érdekében különböző csillapítási sémákat használnak.
A terhelésnek ellenállása van.
[Csúcs záróerő] = [csúcsnyitási teljesítmény]
Egy kulcs által elosztott teljes átlagos teljesítmény
[Összesen átlagos teljesítmény disszipáció] = [teljesítmény-disszipáció a steady state] + ([csúcsteljesítmény megnyitó] * [Idő nyitó tranzisztor] + [csúcsteljesítmény záró] * [Idő záró tranzisztor]) * [Kapcsolási frekvencia]
Dimenzió értékek az összes képlet: Current - áramerősség (A) Feszültség - V (V) Idő - másodpercben (s), frekvencia - Hertz (Hz) Teljesítmény - Watt (W)
A tranzisztor paraméterei és maximális üzemi körülményei
Ellenőrizzük, hogy a kiválasztott tranzisztor alkalmas-e nekünk.
A maximális feszültség a kollektor - emitter feszültség nagyobb kell legyen, kapcsolási feszültség, és arra az esetre induktív kommutáció nagyobb terhelésre kommutációs feszültség a feszültségcsúcsok a kiválasztott csillapító áramkör.
A bázis maximális áramának magasabbnak kell lennie, mint a számított vezérlőáramunk.
A maximális kollektoráramnak magasabbnak kell lennie, mint a kapcsolóáram.
A megengedhető csúcshasadásnak magasabbnak kell lennie, mint a kommutáció idején a csúcsteljesítmény. Az a tény, hogy még mérsékelt átlagos teljesítményeloszlás esetén is, egy nagyon rövid idő alatt felszabaduló nagy hőenergia képes a bipoláris tranzisztort elpusztítani.
A megengedhető átlagos teljesítményeloszlásnak magasabbnak kell lennie, mint a kulcs által elhagyt összes átlagos teljesítmény.
Frekvencia. ajánlott egy tranzisztor, legyen magasabb, a kapcsolási frekvencia az áramkörben.
A tranzisztor (radiátor vagy más hőelvonó rendszer) hűtőrendszerének képesnek kell lennie arra, hogy eloszlassa a felhasznált energiát.
Kell használni, mint kulcsokat kell választani tranzisztorok minimális kollektor telítési feszültség - az emitter, bázis - emitter, akkor csökken a teljesítményveszteség a nyitott állapotban, a minimális be- és kikapcsolási idők (felszívódását), ez csökkenti a hálózati veszteséget, ha váltás, maximális áram átviteli arány csökkenti a vezetési veszteségeket.