Подключение IRF3205
Подключение данного транзистора ничем не отличается от способа подключения остальных n-канальных МОП-транзисторов в корпусе ТО-220. Ниже Вы можете увидеть цоколевку выводов MOSFET’а:
Управление осуществляется затвором (gate). В теории, полевику все равно где у него сток, а где исток. Однако в жизни проблема заключается в том, что ради улучшения характеристик транзистора контакты стока и стока производители делают разными. А на мощных моделях из-за технического процесса образуется паразитный обратный диод.
Подключение к микроконтроллеру
Так как для открытия транзистора на затвор необходимо подать около 20В, то подключить его напрямую к МК, который выйдет максимум 5, не получится. Есть несколько способов решения этой задачи:
- Регулировать напряжение на затворе менее мощным транзистором, благодаря которому можно управлять напряжением в 5В. В таком случае схема будет простая и все, что придется добавить — это два резистора (подтягивающий на 10 кОм и ограничивающий ток на 100 Ом)
- Использовать специализированный драйвер. Такая микросхема будет формировать необходимый сигнал управления и выравнивать уровень между контроллером и транзистором. Ниже приведена одна из возможных схем для такого способа.
- Воспользоваться другим транзистором, у которого вольтаж открытия будет ниже. Вот список наиболее мощных и распространенных транзисторов, которые можно использовать с микроконтроллерами такими, как arduino, например:
- IRF3704ZPBF
- IRLB8743PBF
- IRL2203NPBF
- IRLB8748PBF
- IRL8113PBF
Предельные эксплуатационные характеристики
| Характеристика | Обозначение | Величина | ||
|---|---|---|---|---|
| Напряжение коллектор – база транзистора, В | UCBO | 700 | ||
| Напряжение коллектор – эмиттер транзистора, В | UCEO (SUS) | 400 | ||
| Напряжение эмиттер – база транзистора, В | UEBO | 9 | ||
| Ток коллектора постоянный, А | IC | 1,5 | ||
| Ток коллектора импульсный, А | ICM | 3 | ||
| Ток базы постоянный, А | IB | 0,75 | ||
| Ток базы импульсный, А | IBM | 1,5 | ||
| Рассеиваемая мощность, Вт | Ta = 25°C | TO-126, TO-126C, TO-126S | PC | 1,4 |
| TO-92, TO-92NL | 1,1 | |||
| TO-251, TO-252 | 1,56 | |||
| Tc = 25°C | TO-126, TO-126C, TO-126S | 20 | ||
| TO-92, TO-92NL | 1,5 | |||
| TO-251, TO-252 | 25 | |||
| Предельная температура полупроводниковой структуры, °С | Tj | 150 | ||
| Диапазон температур при хранении и эксплуатации, С° | Tstg | -55…+150 |
Электрические параметры
Характеристика
Обозначение
Параметры при измерениях
Значения Рабочее напряжение коллектор-эмиттер, В ٭
UCEO(SUS)
IC = 10 мА, IB = 0 А.
400 Ток коллектора выключения, мА ٭
Ta = 25°C
ICEO
UCEO = номинальное значение, UBE(OFF) = 1,5 В
1 Tc = 25°C
5 Ток эмиттера выключения, мА ٭
IEBO
UEB = 9,0 В, IC = 0
1 Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В ٭
UCE(sat)
IC = 0,5 А, IB = 0,1 А
0,5 IC = 1,0 А, IB = 0,25 А
1 IC = 1,2 А, IB = 0,4 А
3 IC = 1,0 А, IB = 0,25 А, Tc = 100°C
1 Напряжение насыщения база-эмиттер, В ٭
UBE(sat)
IC = 0,5 А, IB = 0,1 А
1 IC = 1,0 А, IB = 0,25 А
1,2 IC = 1,0 А, IB = 0,25 А, Tc = 100°C
1,1 Статический коэффициент усиления по току ٭
hFE (1)
UCE = 5,0 В, IC = 0,4 А
14….57 hFE (2)
UCE = 5,0 В, IC = 1,0 А
5…30 Выходная емкость коллектора, pF
Cob
UCB = 10 В, IE = 0, f = 0,1 МГц
21 Частота среза, МГц
fT
UCE = 10 В, IC = 0,1 А
10 Временные параметры транзистора при работе на резистивную нагрузку Время задержки, мкс
td
См
схему измерения временных параметров: UCC = 125 В, IC = 1 А, IB1 = IB2 = 0,2 А, tp = 25 мкс, скважность импульсов ≤ 1%
0,05 Время нарастания импульса тока, мкс
tr
0,5 Время сохранения импульса, мкс
ts
2 Время спадания импульса тока, мкс
tf
0,4 Временные параметры транзистора при работе на индуктивную нагрузку с ограничениями напряжений Время сохранения импульса, мкс
ts
IC = 1 А, UCLAMP = 300 В, IB1 = 0,2 А, UBE(OFF) = 5 В, Tc = 100°C.
1,7 Коммутационный промежуток, мкс
tc
0,29 Время спадания импульса тока, мкс
tf
0,15. ٭ — определено в импульсном режиме: длительность импульса = 300 мкс, скважность импульсов ≤ 2%
٭ — определено в импульсном режиме: длительность импульса = 300 мкс, скважность импульсов ≤ 2%. Примечание: данные в таблицах действительны при температуре среды Ta=25°C, если не указано иное
Примечание: данные в таблицах действительны при температуре среды Ta=25°C, если не указано иное.
Схемы тестирования временных параметров транзистора
Диаграмма входного сигнала.
Схема измерения при резистивной нагрузке.
Параметры режима:
UCC = 125 В. RC = 125 Ом. RB = 47 Ом. D1 диод 1N5820 или подобный. SCOPE – осциллограф “Tektronics 475” или подобный
tr, tf ˂ 10 нс; скважность ≤ 1%
Схема измерений с параметрами элементов при индуктивной нагрузке транзистора.
Входной сигнал: прямоугольный импульс с амплитудой 5 В и протяженностью фронтов tr и tf не более 10 нс
Скважность импульсов 10%. Протяженность импульса подбирается из требуемой величины коллекторного тока IC
UCC подбирается из требуемой величины IC. RB подбирается из требуемой величины IB1. Диод MR826 выбирается на напряжение 1 кВ. Напряжение ограничения UCLAMP = 300 В.
Диаграммы выходных токов и напряжений.
На рисунке:
- tf CLAMPED – время спадания импульса тока при ограничении напряжения на уровне UCLAMPED.
- IC(PK) максимальное достижимое значение тока, по которому подбираются значение UCC и длительность входного импульса.
Расчетные формулы: t1 = L × IC(PK) / UCC; t2 = L × IC(PK) / UCLAMP.
