2sc1623 pdf ( даташит ) - npn silicon transistor

Электрические параметры

Характеристика	Обозначение	Параметры при измерениях	Значения
Характеристики выключенного состояния
Напряжение пробоя коллектор-база, В	U_(BR)CBO	I_C = 100 мкА, I_E = 0	≥ 60
Напряжение пробоя коллектор-эмиттер, В	U_(BR)CEO	I_C = 100 мкА, I_B = 0	≥ 50
Ток коллектора выключения, мкА	I_CBO	U_CB = 60 В, I_E = 0	≤ 0,1
Ток коллектора выключения, мкА	I_CEO	U_CE = 50 В, I_B = 0	≤ 0,1
Ток эмиттера выключения, мкА	I_EBO	U_EB= 5 В, I_C= 0	≤ 0,1
Характеристики включенного состояния
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В	U_CE(sat)	I_C = 100 мА, I_B = 10 мА	≤ 0,25
Напряжение насыщения база-эмиттер, В	U_BE(sat)	I_C = 100 мА, I_B = 10 мА	≤ 1,0
Статический коэффициент усиления по току	h_FE(1)	U_CE = 6,0 В, I_C = 2,0 мА	70…700
h_FE(2)	U_CE = 6,0 В, I_C = 150,0 мА	≥ 25
Характеристики работы в режиме малого сигнала
Граничная частота усиления (частота среза), МГц	f_T	I_C = 1,0 мА, U_CE = 10 В	≥ 80
Выходная емкость (коллекторного перехода), пФ	C_ob	U_CB = 10 В, I_E = 0, f = 1 МГц	≤ 3,5
Коэффициент шума	NF	I_C = 0,1 мА, U_CE = 6 В, R_G = 10 кОм, f = 1,0 кГц	1…10

Принцип работы стабилитрона

Рассмотрим принцип работы стабилитрона на примере схемы его включения и вольт-амперной характеристике. Для выполнения своей основной функции стабилитрон VD соединяется последовательно с резистором Rб и вместе они подключаются к источнику входного нестабилизированного напряжения Uвх. Уже стабилизированное выходное напряжение Uвых снимается только с выводов 2, 3 VD. Поэтому нагрузка Rн подключается к соответствующим точкам 2 и 3. Как видно из схемы, VD и Rб образуют делитель напряжения. Только сопротивление стабилитрон имеет не постоянно значение и называется динамическим, поскольку зависит от величины электрического тока, протекающего через полупроводниковый прибор.

Величина напряжения Uвх, подаваемого на стабилитрон с резисторов должна быть выше на минимум на пару вольт выходного напряжения Uвых, в противном случае полупроводниковый прибор VD не откроется и не сможет выполнять свою основную функцию.

Допустим, в какой-то произвольный момент времени на выходах 1 и 3 значение Uвх начало возрастать. В схеме начнут протекать следующие процессы. С ростом напряжения согласно закону Ома начнет возрастать ток, назовем его входным током Iвх. С увеличением ток возрастет падение напряжения на резисторе Rб, а на VD она останется неизменным (это будет пояснено далее на характеристике), поэтому и Uвых останется на прежнем уровне. Следовательно, прирост входного напряжения упадет или погасится на резисторе Rб. Поэтому Rб называют гасящим или балластным.

Теперь, допустим, изменилась нагрузка, например, снизилось сопротивление Rн, соответственно возрастет и ток Iн. В этом случае снизится ток, протекающий стабилитрон Iст, а Iвх останется практически без изменений.

Модификации (версии) транзистора

Тип	P_C	U_CB	U_CE	U_EB	I_C	T_J	h_FE	f_T	C_ob	NF	U_CE(sat)	Корпус	Примечание
C1815	0,625	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3	—	≤ 0,25	TO-92	Группы по h_FE: O/Y/GR/BL
2SC1815	0,2	60	50	5	0,15	150	130…400	≥ 80	—	—	≤ 0,25	SOT-23	Группы по h_FE: L/HМаркировка: HF
2SC1815	0,2	60	50	5	0,15	125	130…400	≥ 80	—	—	≤ 0,25	SOT-23	Группа L по h_FE: маркировка: HFL.Группа H маркировка: HF
2SC1815	0,4	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3,5	1…10	≤ 0,25	TO-92	Группы по h_FE: O/Y/GR/BL
2SC1815(L)	0,4	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3,5	≤ 6	≤ 0,25	TO-92	Группы по h_FE: O/Y/GR/BL
2SC1815LT1	0,225	60	50	5	0,15	150	70…700	—	—	—	≤ 0,3	SOT-23	Маркировка: L6
2SC1815M (BR3DG1815M)	0,3	60	50	5	0,15	150	25…700	≥ 80	≤ 3,5	1…10	≤ 0,25	SOT-23	Группы по h_FE: O/Y/GR/BL Маркировка: HHFO, HHFY, HHFG, HHFB
2SC1815 M	0,3	45	40	5	0,1	125	70…700	≥ 80	≤ 3,5	—	≤ 0,4	TO-92B	Группы по h_FE: O/Y/GR/BL
C1815	0,2	60	50	5	0,15	150	130…400	≥ 80	—	—	≤ 0,25	SOT-23	Группы по h_FE: L/HМаркировка: HF
C1815T	0,4	60	50	5	0,15	125	70…700	≥ 80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	TO-92	Группы по h_FE: O/Y/GR
CSC1815	0,625	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3	≤ 10	≤ 0,25	TO-92	Группы по h_FE: O/Y/GR/BL
FTC1815	0,4	60	50	5	0,15	125	70…700	≥ 80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	TO-92	Группы по h_FE: O/Y/GR/BL
KSC1815	0,4	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3	1	≤ 0,25	TO-92	Группы по h_FE: O/Y/GR/L
KTC1815	0,625	60	50	5	0,15	150	25…700	≥ 80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	TO-92	Группы по h_FE: Y/GR

Биполярный транзистор: внешний вид, составные элементы, конструкция корпуса — кратко

Сразу стоит определиться, что биполярный транзистор (bipolar transistor) создан для работы в цепях постоянного тока, где и используется. Сократим его название до БТ.

На фотографии ниже показал насколько разнообразные формы он имеет. А ведь этот небольшой ассортимент мной высыпан из одной маленькой коробочки.

Транзисторный корпус может быть изготовлен из пластмассы или металла в виде параллелепипеда, цилиндра, таблетки различной величины. Общими элементами являются три контактных штыря, созданные для подключения к электрической схеме.

Эти выводы необходимо различать в технической документации, правильно подключать при монтаже. Поэтому их назвали:

Э (E) — эмиттер;
К (C) — коллектор;
Б (B) — база.

Буквы в скобках используются в международной документации.

Основной метод соединения БТ в электрических схемах — пайка, хотя допускаются и другие.

Габариты корпуса и контактных выводов зависят от мощности, которую способен коммутировать этот модуль. Чем выше проектная нагрузка, тем большие размеры вынуждены создавать производители для обеспечения надежной работы и отвода опасного тепла.

Общеизвестно, что полупроводниковые переходы не способны выдерживать высокий нагрев — они банально перегорают. Поэтому все мощные корпуса выполняются из металла и снабжаются теплоотводящими радиаторами.

В особо ответственных узлах для них дополнительно создается принудительный обдув струями воздуха. Этим приемом значительно повышается надежность работы системных блоков компьютеров, ноутбуков, сложной электронной техники.

Любой БТ состоит из трех полупроводниковых переходов p и n типа, как обычный диод. Только у диода их меньше: всего два. Он способен пропускать ток всего в одну сторону, а в противоположную — блокирует.

Bipolar transistor создается по одной из двух схем соединения полупроводниковых элементов:

p-n-p, называемую прямым включением;
n-p-n — обратным.

При обозначении на схемах их рисуют одинаково, но с небольшими отличиями вывода эмиттера:

прямое направление: стрелка нацелена на базу;
обратное — стрелка показывается выходом из базы наружу элемента.

Указатель стрелки эмиттера показывает положительное направление тока через полупроводниковый переход.

Технические характеристики

Транзистор S9013 (ТО-92) имеет такие максимально допустимые технические характеристики (при температуре окружающей среды +25ОС):

максимальное напряжение между коллектором и базой V_CBO (U_{кб max}) = 40 В;
наибольшее допустимое напряжение между коллектор-эмиттером V_CEO (U_{кэ max}) = 25 В;
напряжение между эмиттером и базой максимально возможное V_EBO (U_{эб max}) = 5 В;
максимально возможный постоянный ток коллектора I_C (I_{к max}) = 500 мА;
предельно допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе Р_С (Р_{к max}) = 625 мВт;
статический коэффициент передачи тока H_fe (H_21э) от 64 до 400;
диапазон рабочих температур T_stg = -55 … 150ОС;

Устройства в корпусе SOT-23 имеют меньшую допустимую мощность рассеивания — до 300 мВт. Также стоит отметить, что параметр U_{кэ max} у современных производителей может немного отличатся на ± 5 В.

Электрические

Теперь перейдем к рассмотрению электрических значений S9013. Они так же приведены с учетом температуры окружающего воздуха до +25ОС. Показатели дополнительных параметров, при которых производителем проводились измерения, представлены отдельным столбцом. Эти данные свойственны всем транзисторам данного вида, не зависимо от типа корпуса.

Классификация

В зависимости от статического коэффициента передачи по току (h_fe) при V_CE (U_кэ) = 1В и I_C (I_к) =50 мА, рассматриваемое устройство подразделяют на семь классов: D (64-91); Е (78-112); F (96-135); G (112-166); H (144-202); I (190-300), J (300-400). Как видно из классификации, максимальным h_fe обладают транзисторы S9013I и S9013J. В продаже наиболее чаще встречаются S9013H и S9013G, реже S9013D.

Транзисторные пары в усилительных каскадах

Вы можете задаться вопросом, что за причина использовать PNP-транзисторы, когда есть много доступных NPN-транзисторов, которые могут быть использованы в качестве усилителей или твердотельных коммутаторов? Однако наличие двух различных типов транзисторов — NPN и PNP — дает большие преимущества при проектировании схем усилителей мощности. Такие усилители используют «комплементарные», или «согласованные” пары транзисторов (представляющие собой один PNP-транзистор и один NPN, соединенные вместе, как показано на рис. ниже) в выходном каскаде.

Два соответствующих NPN и PNP-транзистора с близкими характеристиками, идентичными друг другу, называются комплементарными. Например, TIP3055 (NPN-тип) и TIP2955 (PNP-тип) являются хорошим примером комплементарных кремниевых силовых транзисторов. Они оба имеют коэффициент усиления постоянного тока β=I_C/I_B согласованный в пределах 10% и большой ток коллектора около 15А, что делает их идеальными для устройств управления двигателями или роботизированных приложений.

Кроме того, усилители класса B используют согласованные пары транзисторов и в своих выходной мощных каскадах. В них NPN-транзистор проводит только положительную полуволну сигнала, а PNP-транзистор – только его отрицательную половину.

Это позволяет усилителю проводить требуемую мощность через громкоговоритель в обоих направлениях при заданной номинальной мощности и импедансе. В результате выходной ток, который обычно бывает порядка нескольких ампер, равномерно распределяется между двумя комплементарными транзисторами.

Планарные MOSFETS транзисторы

D-PAK (доступны в корпусах I-Pak)

30 В		30V, 46A, 19 mOhm, 33.3 nC Qg, Logic Level, D-Pak
40 В		40V, 87A, 9.2 mOhm, 48 nC Qg, D-Pak
55 В		55V, 71A, 13 mOhm, 62 nC Qg, D-Pak
75 В		75V, 42A, 26 mOhm, 74 nC Qg, D-Pak
100 В		100V, 32A, 44 mOhm, 48 nC Qg, D-Pak

D2PAK (доступны в корпусах TO-262)

30 В		30V, 200A, 3 mOhm, 75 nC Qg, Logic Level, D2-Pak
40 В		40V, 160A, 4 mOhm, 93.3 nC Qg, Logic Level, D2-Pak
	40V, 162A, 4 mOhm, 160 nC Qg, D2-Pak
55 В		55V, 104A, 8 mOhm, 86.7 nC Qg, Logic Level, D2-Pak
	55V, 135A, 4.7 mOhm, 150 nC Qg, D2-Pak
75 В		75V, 105A, 7 mOhm, 150 nC Qg, D2-Pak
100 В		100V, 80A, 15 mOhm, 81 nC Qg, D2-Pak
	100V, 103A, 11.6 mOhm, 100 nC Qg, D2-Pak

TO-220 и TO-247

30 В		30V, 200A, 3 mOhm, 75 nC Qg, Logic Level, TO-220AB
40 В		40V, 160A, 4 mOhm, 93.3 nC Qg, Logic Level, TO-220AB
	40V, 162A, 4 mOhm, 160 nC Qg, TO-220AB
55 В		55V, 133A, 5.3 mOhm, 170 nC Qg, TO-220AB
	55V, 160A, 5.3 mOhm, 120 nC Qg, TO-247AC
75 В		75V, 177A, 4.5 mOhm, 410 nC Qg, TO-247AC
100 В		100V, 80A, 15 mOhm, 81 nC Qg, TO-220AB
	100V, 51A, 250 mOhm, 66.7 nC Qg, TO-247AC

Для чего предназначены выводы

Обозначение производится следующим образом:

Ground (GND) — аббревиатура основного провода.
Input Voltage (VCC) — питание.
Feedback (FB) — обратная связь для контроля напряжения.
Output (JUT) — соединение с затвором главного транзистора.
Current sense input pin (SEN) — токовый датчик, подключаемый к стоку главного транзисторного прибора.
Internal Oscillator frequency setting pin (RI) — подключение резистора извне, задающего частоту. В ряде микросхем он заменяется на CT.
Brownout Protection Pin (BNO) — регулятор наименьшего напряжения питания. Когда оно на этом входе меньше порогового, осуществляется отключение подачи импульсов от микросхемы.

Когда питание подается ко входу контроллера VCC, за ним следует напряжение с помощью резистора указанного моста. С помощью микросхемы запускается выдача импульсов. В дальнейшем питание подается с помощью выпрямления напряжения на нижней левой обмотке трансформатора импульсного типа.

Генерация на микросхеме происходит с фиксированной частотой. Ее задают значением резистора на RI, либо емкости на СТ.

Напряжение стабилизируется с помощью сопоставления силы тока, который протекает через главный транзистор MOSFET и обратного напряжения. Оценка тока осуществляется с учетом величины снижения напряжения резистора в цепи транзисторного стока, при подключении к выходу SEN.

Обратное напряжение снимают с регулирующегося стабилитрона. Минуя оптопару, он попадает на FB

От величины напряжения на заданных выходах зависит импульсная скважность на OUT. В большей части микросхем есть разные защитные системы, которые предотвращают поломку в нестандартных случаях