Детали и конструкция
Электролитические конденсаторы в схеме усилителя и выпрямителя желательно установить на напряжение порядка 63В, как исключение на схеме (рисунок 1) — это C1 и C2.
В качестве выходных транзисторов TIP142, TIP147 можно попробовать использовать другую пару транзисторов с высоким коэффициентом усиления (DC Current Gain = 700-1000). Из отечественных могут подойти КТ825 + КТ827, правда выходная мощность в данном случае будет ограничена до 120 Ватт.
Рис. 3. Внешний вид составных транзисторов TIP142, TIP147.
Рис. 3. Печатная плата для мощного транзисторного УМЗЧ и расположение деталей на ней.
При работе усилителя выходные транзисторы будут рассеивать достаточно большое количество тепла, поэтому их необходимо установить на радиаторы с достаточной площадью тепловыделения, также не помешает дополнительное активное охлаждение в виде вентилятора(куллера).
Рис. 4. Крепление печатных плат с транзисторами к радиаторам.
Стоит заметить что при заметном нагреве диодов D2-D4 их не помешало бы установить на небольшой теплоотвод, это повысит термостабильность схемы.
Трансформатор блока питания должен обладать хорошим запасом мощности: 250-350 Ватт для одного канала, и 480-700 Ватт для стерео-варианта. Также можно использовать два отдельных трансформатора — по одному на каждый канал.
Напряжение каждой вторичной обмотки трансформатора должно быть примерно 34В, что после выпрямления и конденсаторов поднимется до 48-50В. По каждой линии питания выпрямителя 48В следует включить предохранитель на 5-6А, для двухканальной версии при питании от одного выпрямителя — 12А.
Меры безопасности
Меры предосторожности при монтаже подобных устройств стандартные и обычно не вызывают вопросов у начинающих радиолюбителей. В техописании указывается на недопустимость давления на корпус при осуществлении изгибов металлических выводов. Пайка разрешена на расстоянии не ближе 5 мм от пластиковой упаковки
Температура припоя должна быть ниже +250 °C, с интервалом теплового воздействия на каждый контакт не превышающем 2 секунд
Пайка разрешена на расстоянии не ближе 5 мм от пластиковой упаковки. Температура припоя должна быть ниже +250 °C, с интервалом теплового воздействия на каждый контакт не превышающем 2 секунд.
Не стоит превышать предельно допустимые эксплуатационные параметры, указанные в техописании, при работе устройства. При длительной эксплуатации на максимальных значениях оно может выйти из строя.
Применение транзистора TIP42C в электронике
Основным применением транзистора TIP42C является его использование в усилительных схемах. Благодаря высокой мощности и усилению, он может использоваться для создания мощных аудиоусилителей, радиотрансмиттеров и радиоприемников.
Также транзистор TIP42C может использоваться в схемах стабилизации напряжения и тока. Он подходит для создания стабилизаторов, источников питания и других устройств, где требуется точное и стабильное значение напряжения или тока.
Транзистор TIP42C также может использоваться в схемах коммутации. Он может быть частью устройств, которые переключают электрический ток, например, реле или коммутационные устройства.
Кроме того, транзистор TIP42C может быть использован для создания схемы защиты и регулирования температуры. Он может быть включен в устройство для контроля и регулирования температуры, такое как термостат или терморегулятор.
Также транзистор TIP42C может быть использован в схемах управления электрическими моторами, силовыми блоками и другими устройствами, в которых требуется управление мощностью и током.
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.
Виды записи
Производители транзисторов применяют два основных типа шифрования – это цветовая и кодовая маркировки. Однако ни один, ни другой не имеют единых стандартов. Каждый завод, производящий полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды, стабилитроны и т. д.), принимает свои кодовые и цветовые обозначения. Можно встретить транзисторы одной группы и типа, изготовленные разными заводами, и маркированы они будут по-разному. Или наоборот: элементы будут различными, а обозначения на них – идентичными. В таких случаях различать их можно только по дополнительным признакам. Например, по длине выводов эмиттера и коллектора либо по окраске противоположной (или торцевой) поверхности. Маркировка полевых транзисторов ничем не отличается от меток на других приборах. Такая же ситуация и с полупроводниковыми элементами зарубежного производства: каждым заводом-изготовителем применяются свои типы обозначений.
Проверка работоспособности КТ315
Иногда КТ315 может быть нерабочим из-за пробитого или закороченного перехода, поэтому перед использованием стоит проверить его np-переходы мультиметром. Отрицательный щуп прикрепляется к базе, а положительный — на выбор (коллектор или эмиттер). Если диоды исправны, то их значения должны быть не близки нулю, а также отсутствие пищания мультиметра.
Проверка работоспособности КТ361
Поскольку эти транзисторы часто применяются вместе, то исправность КТ361 тоже нужно узнать
Очень важно запомнить, что КТ361 противоположен 315, из-за чего работа должна совершаться наоборот. Здесь отрицательный щуп прикрепляется к коллектору (или эмиттеру), а положительный — к базе
Показатели должны быть не близки к нулю, мультиметр не должен сигнализировать (как и в предыдущем разделе).
Примеры использования
Вариантов применения транзистора TIP122 и его схем включения достаточно много, их просто невозможно уместить в одну статью. Поэтому рассмотрим только некоторые схемы с его участием. Первая — усилитель звуковой частоты на 12 Вт, вторая — автоматический регулятор скорости вращения вентилятора.
Усилитель низкой частоты
Данный усилитель сделан на микросхеме операционном усилителе TL081 и двух выходных транзисторах TIP122 и TIP127. При нагрузке 8 Ом рассматриваемый усилитель способен обеспечить выходную мощность 12 Вт. Напряжение питания данного прибора должно находиться в пределах от 12 до 18 вольт.
Автоматический регулятор скорости вращения вентилятора
Рассматриваемый регулятор скорости вращения вентилятора можно использовать для предотвращения перегрева различной бытовой аппаратуры, например, компьютера. Его устанавливают в корпус охлаждаемого им устройства. Данная схема позволяет автоматически регулировать скорость вращения вентилятора, в зависимости от температуры воздуха.
Температурный датчик LM335 ориентирован на работу при -40 до +1000 градусов цельсия. Напряжение на нем будет увеличиваться на 10 мВ вместе с ростом вокруг окружающей температуры. Напряжение с него подается на неинвертирующий вход операционного усилителя LM741. Со стабилитрона 1N4733 на инвертирующий вход микросхемы, через потенциометр, подается опорное напряжение 5.1 В.
В данной схеме потенциометр предназначен для регулирования порога срабатывания вентилятора. Транзистор находится в выходном каскаде усилителя и предназначен для непосредственного управления вентилятором.
Технические характеристики транзистора TIP42C
Тип: PNP
Максимальное напряжение коллектор-эмиттер (Vceo): 100 В
Максимальный коллекторный ток (Ic): 6 А
Коэффициент усиления по току (hfe): от 15 до 75
Мощность переключения (Pd): 65 Вт
Максимальная рабочая температура (Tj): от -65°C до +150°C
Корпус: TO-220
Транзистор TIP42C является важной деталью в различных электронных схемах, где требуется усиление сигнала и управление большими токами. Его эквивалентность и высокая надежность делают его предпочтительным для многих проектов
Благодаря его PNP-структуре, транзистор TIP42C позволяет эффективно контролировать коллекторный ток с учетом небольшого базового тока. Он может быть использован в широком спектре приложений, включая усилители мощности, блоки питания, стабилизаторы напряжения и многое другое.
Что такое SMD
Прежде всего, что означает «SMD» и откуда такое странное название? Все очень просто: это аббревиатура от английского выражения Surface Mounted Device, означающего прибор, монтируемый на поверхность.
То есть, в отличие от обычной радиодетали, ножки которой вставляются в отверстия в печатной плате и припаиваются с другой ее стороны, smd прибор просто накладывается на контактные площадки, предусмотренные на плате, и с этой же стороны припаивается.
Технология поверхностного монтажа не только позволила уменьшить габариты элементов и плотность элементов на плате, но и существенно упростила сам монтаж, с которым сегодня легко справляются роботы. Автомат прикладывает электронный компонент к нужному месту платы, разогревает это место ИК светом или лазером до температуры плавления нанесенной на площадки паяльной пасты, и монтаж элемента выполнен.
Модернизация регулятора напряжения
Это еще один вариант улучшить качество работы реле и устойчивость его к переходным моментам. За основу взято стандартное реле 50.3702-01, в схему которого добавили всего один резистор и конденсатор.
На схеме доработка обозначена красным цветом и, как видно, не требует больших усилий и особого опыта в радиоэлектронике. При увеличении напряжения в бортовой электросети, конденсатор С2 начинает заряжаться. При это часть тока протекает через базу транзистора VT1 и по величине пропорционален скорости роста напряжения. Это приводит к открытию транзистора VT1 и закрытию транзисторов VT2 и VT3. При этом происходит спад тока в катушке возбуждения, причем более ранний, чем без дополнительной установленной цепи. Это позволяет значительно уменьшить колебания напряжения в сети или вовсе их исключить. То же самое касается и снижения напряжения. Другими словами, рамки допустимого напряжения сужаются, а плавность стабилизации повышается.
На данной схеме также можно внедрить еще одно рациональное предложение. Как известно, выходное напряжение генератора оптимизируется в зависимости от окружающей температуры и зимой должно быть выше на 0,8 В, достигая где-то 14,6 В. По стандарту сезонная подстройка выполняется снятием или установкой перемычек S1, S2 и S3. Установка перемычек исключает из схемы резисторы R1, R2 и R3 и напряжение на выходе возрастает. При снятии перемычек транзисторы снова включаются в работу и напряжение падает. Чтобы этого не делать, упомянутые транзисторы можно заменить одним подстроечным и регулировать выходное напряжение проще и с большей точностью.
Создано реле регулятор напряжения генератора для корректировки выдаваемого в бортовую сеть и на клеммы аккумулятора «вольтажа» в заданном диапазоне 13,8 – 14,5 В (реже до 14,8 В). Кроме того, регулятор корректирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора.
Отечественные и зарубежные аналоги
Прямого аналога транзистора 13001 в номенклатуре отечественных кремниевых триодов нет, но при средних эксплуатационных режимах можно применять кремниевые полупроводниковые приборы структуры N-P-N из таблицы.
При режимах, близких к максимальным, надо внимательно выбирать аналоги так, чтобы параметры позволяли эксплуатировать транзистор в конкретной схеме. Также надо уточнять цоколевку приборов – она может не совпадать с расположением выводов 13001, это может привести к проблемам с установкой на плату (особенно, для исполнения SMD).
Из зарубежных аналогов для замены подойдут такие же высоковольтные, но более мощные кремниевые N-P-N транзисторы:
- (MJE)13002;
- (MJE)13003;
- (MJE)13005;
- (MJE)13007;
- (MJE)13009.
Они отличаются от 13001, большей частью, повышенным током коллектора и увеличенной мощностью, которую может рассеивать полупроводниковый прибор, но также может иметь место различие в корпусе и расположении выводов.
В каждом конкретном случае надо проверять цоколевку. Во многих случаях могут подойти транзисторы LB120, SI622 и т.п., но надо внимательно сравнить специфические характеристики.
Так, у LB120 напряжение коллектор-эмиттер составляет те же 400 вольт, но между базой и эмиттером больше 6 вольт подавать нельзя. Также у него несколько ниже максимальная рассеиваемая мощность – 0,8 Вт против 1 Вт у 13001. Это надо учитывать при принятии решения о замене одного полупроводникового прибора на другой. То же самое относится к более мощным высоковольтным отечественным кремниевым транзисторам структуры N-P-N:
Они заменяют приборы серии 13001 функционально, имеют большую мощность (а иногда и более высокое рабочее напряжение), но расположение выводов и габариты корпуса могут разниться.
Выбор аналога Tip42c
При замене транзистора Tip42c важно выбрать подходящий аналог, чтобы гарантировать правильную работу схемы или устройства. Для этого необходимо учесть ряд параметров и характеристик
Рассмотрим основные моменты, на которые стоит обратить внимание при выборе аналога:
- Тип транзистора: аналог должен быть биполярным NPN транзистором, так как Tip42c относится к данному типу.
- Ток коллектора (Ic): необходимо выбрать аналог с током коллектора, который больше или равен току, указанному в даташите для Tip42c. Это позволит обеспечить надежную работу схемы.
- Напряжение коллектора-эмиттера (Vce): аналог должен иметь напряжение коллектора-эмиттера, соответствующее требованиям схемы или устройства.
- Мощность (Pd): рассчитайте или уточните мощность, которую необходимо передавать через транзистор. Затем выберите аналог с мощностью, которая не меньше указанной в даташите для Tip42c.
- Коэффициент усиления (hfe): учтите коэффициент усиления транзистора, так как он влияет на работу схемы или устройства. Подбирайте аналог с близким или большим значением коэффициента усиления, указанного для Tip42c в даташите.
При выборе аналога также стоит учитывать производителя, наличие встроенной защиты от электростатического разряда (ESD), температурный диапазон работы и другие параметры, которые могут быть важны для конкретного применения. Рекомендуется обратиться к даташитам различных производителей и проконсультироваться со специалистом перед выбором аналога Tip42c.
Как отличить стабилизационный диод от обычного полупроводника
Очень часто люди задаются вопросом, как можно отличить стабилитрон от стандартного полупроводника, ведь, как мы выяснили раньше, оба этих элемента имеют практически идентичное обозначение на электросхеме и могут выполнять схожие функции. Самым простым способом отличить стабилизационный полупроводник от обычного является использование схемы приставки к мультиметру. С его помощью можно не только отличить оба элемента друг от друга, но и выявить напряжение стабилизации, которое характерно для данного смд (если оно, конечно, не превышает 35В). Схема приставки мультиметра является DC-DC преобразователем, в которой между входом и выходом имеется гальваническая развязка. Эта схема имеет следующий вид:
Схема приставки мультиметра
В ней генератор с широтно-импульсной модуляцией выполняется на специальной микросхеме МС34063, а для создания гальванической развязки между измерительной частью схемы и источником питания контрольное напряжение следует снимать с первичной обмотки трансформатора. Для этой цели имеется выпрямитель на VD2. При этом величина для выходного напряжения или тока стабилизации устанавливается путем подбора резистора R3. На конденсаторе С4 происходит выделение напряжения примерно в 40В. При этом проверяемый смд VDX и стабилизатор для тока А2 будут формировать параметрический стабилизатор. Мультиметр, который подключили к выводам Х1 и Х2, будет измерять на данном стабилитроне напряжение. При подключении катода к «-«, а анода к «+» диода, а также к несимметричному смд мультиметра, последний покажет незначительное напряжение. Если подключать в обратной полярности (как на схеме), то в ситуации с обычным полупроводником прибор будет регистрировать напряжение около 40В.
Здесь трансформатор Т1 будет намотан на торообразном ферритовом сердечнике с внешним диаметром в 23 мм. Такая обмотка 1 будет содержать 20 витков, а вторая обмотка — 35 витков провода ПЭВ 0,43
При этом важно при намотке укладывать виток к витку. Следует помнить, что первичная обмотка идет на одной части кольца, а вторая – на другой. Проводя настройку прибора, подключите резистор вместо smd VDX
Этот резистор должен иметь номинал 10 кОм. А сопротивление R3 нужно подбирать для того, чтобы добиться напряжения в 40В на конденсаторе С4 Вот так можно выяснить, стабилитрон у вас или обычный диод
Проводя настройку прибора, подключите резистор вместо smd VDX. Этот резистор должен иметь номинал 10 кОм. А сопротивление R3 нужно подбирать для того, чтобы добиться напряжения в 40В на конденсаторе С4 Вот так можно выяснить, стабилитрон у вас или обычный диод.
Мультивибратор на КТ315
Мультивибратор — это генератор широкой импульсной модуляции (или коротко ШИМ). Получается, что генератор будет выдавать сигнал либо постоянного плюса, либо постоянного минуса.
Принцип действий заключается в попеременном поступлении тока то к одному, то к другому светодиоду (их два). Частоту каждого из них можно менять (если резисторы будут разными, то и включение светодиодов тоже будет отличаться). Данная схема работает от напряжения 1,7 В до 16 В. Чтобы запустить схему понадобиться 3,2 В (этого будет достаточно, чтобы увидеть деятельность светодиодов).
Стоит отметить, что схема парная (2 конденсатора, 2 резистора, (2 RC-цепи), 2 светодиода), а вот значения транзисторов могут отличаться (от 220 Ом до 300 Ом), в таком случае схема все равно будет работать.
Надежная функциональность мультивибратора зависит от более высокого сопротивления одного из резисторов.
Отметим, что, чем больше сопротивление на переменном резисторе, тем больше будет мигать светодиод.
Подготовка к проверке транзистора tip42c
Перед началом проверки транзистора tip42c рекомендуется выполнить несколько простых шагов, чтобы обеспечить успешное и точное измерение. Вот некоторые важные вещи, которые стоит учитывать:
1. Убедитесь, что транзистор tip42c отключен от любых источников питания. Отключите его от цепи или отпаяйте его от платы, если это возможно.
2. Очистите контакты транзистора от возможной окиси или загрязнения. Используйте антистатическую щетку или изопропиловый спирт для очистки контактов.
3. Проверьте пайку транзистора. Убедитесь, что все соединения качественно и надежно выполнены. Если есть сомнения, перепаяйте транзистор перед проверкой.
4. Установите мультиметр в режим проверки транзисторов. Условия и режимы проверки различных производителей мультиметров могут отличаться, поэтому внимательно прочитайте инструкцию к вашему прибору.
5. Убедитесь, что мультиметр откалиброван и работает исправно. Проверьте его на знакомом элементе или с помощью калибровочных стандартов.
6. Если у вас нет возможности отключить транзистор или он припаян на плату, будьте осторожны при проверке. Не прикладывайте мультиметр к транзистору слишком долго, чтобы избежать повреждения элемента или ошибочных показаний.
Биполярный транзистор 2SC3950 — описание производителя. Основные параметры. Даташиты.
Наименование производителя: 2SC3950
Тип материала: Si
Полярность: NPN
Максимальная рассеиваемая мощность (Pc): 5
W
Макcимально допустимое напряжение коллектор-база (Ucb): 30
V
Макcимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер (Uce): 20
V
Макcимально допустимое напряжение эмиттер-база (Ueb): 3
V
Макcимальный постоянный ток коллектора (Ic): 0.5
A
Предельная температура PN-перехода (Tj): 150
°C
Граничная частота коэффициента передачи тока (ft): 2000
MHz
Ёмкость коллекторного перехода (Cc): 6
pf
Статический коэффициент передачи тока (hfe): 30
Корпус транзистора:
2SC3950
Datasheet (PDF)
..1. Size:79K sanyo 2sc3950.pdf
Ordering number:EN2441APNP/NPN Epitaxial Planar Silicon Transistor2SC3950High-Definition CRT DisplayVideo Output ApplicationsApplications Package Dimensions High-definition CRT display video output, wide-bandunit:mmamplifier.2042AFeatures High fT : fT=2.0GHz. Large current capacity : IC=500mA. Micaless type : TO-126 plastic package.B : BaseC
8.1. Size:41K sanyo 2sa1539 2sc3954.pdf
Ordering number:ENN2438BPNP/NPN Epitaxial Planar Silicon Transistors2SA1539/2SC3954High-Definition CRT DisplayVideo Output ApplicationsPackage DimensionsApplications High-definition CRT display video output, wide-bandunit:mmamplifier.2042B[2SA1539/SC3954]8.0Features4.03.31.0 1.0 High fT : fT=500MHz. High breakdown voltage : VCEO=120Vmin.3.0 Sm
8.2. Size:41K sanyo 2sa1536 2sc3951.pdf
Ordering number:ENN2435BPNP/NPN Epitaxial Planar Silicon Transistors2SA1536/2SC3951High-Definition CRT DisplayVideo Output ApplicationsApplications Package Dimensions High definition CRT display video output, wide-bandunit:mmamplifier.2042B[2SA1536/2SC3951]8.0Features4.03.31.0 1.0 High fT : fT=600MHz. High breakdown voltage : VCEO=70Vmin.3.0 Sma
8.3. Size:39K sanyo 2sa1541 2sc3956.pdf
Ordering number:ENN2440BPNP/NPN Epitaxial Planar Silicon Transistors2SA1541/2SC3956High-Definition CRT DisplayVideo Output ApplicationsApplications Package Dimensions High-definition CRT display video output, wide-bandunit:mmamplifier.2042B[2SA1541/2SC3956]8.0Features4.03.31.0 1.0 High gain-bandwidth product : fT=300MHz. High breakdown voltage : VCEO=2
8.4. Size:41K sanyo 2sa1537 2sc3952.pdf
Ordering number:ENN2436CPNP/NPN Epitaxial Planar Silicon Transistors2SA1537/2SC3952High-Definition CRT DisplayVideo Output ApplicationsApplications Package Dimensions High-definition CRT display video output, wide-bandunit:mmamplifier.2042B[2SA1537/2SC3952]8.0Features4.03.31.0 1.0 High fT : fT=700MHz. High breakdown voltage : VCEO=70Vmin.3.0 Sma
8.5. Size:40K sanyo 2sa1538 2sc3953.pdf
Ordering number:ENN2437BPNP/NPN Epitaxial Planar Silicon Transistors2SA1538/2SC3953High-Definition CRT DisplayVideo Output ApplicationsPackage DimensionsApplications High-definition CRT display video output, wide-bandunit:mmamplifier.2042B[2SA1538/2SC3953]8.0Features4.03.31.0 1.0 High fT : fT=400MHz. High breakdown voltage : VCEO=120Vmin.3.0 S
8.6. Size:40K sanyo 2sa1540 2sc3955.pdf
Ordering number:ENN2439BPNP/NPN Epitaxial Planar Silicon Transistors2SA1540/2SC3955High-Definition CRT DisplayVideo Output ApplicationsApplications Package Dimensions High-definition CRT display video output, wide-bandunit:mmamplifier.2042B[2SA1540/2SC3955]Features 8.04.03.31.0 1.0 High gain-bandwidth product : fT=300MHz. High breakdown voltage : VCEO=20
8.7. Size:33K hitachi 2sc3957.pdf
2SC3957Silicon NPN Epitaxial, DarlingtonApplicationHigh gain amplifierOutlineMPAK-4213311. Collector2. Emitter43. Base4. NC22SC3957Absolute Maximum Ratings (Ta = 25C)Item Symbol Ratings UnitCollector to base voltage VCBO 40 VCollector to emitter voltage VCEO 30 VEmitter to base voltage VEBO 10 VCollector current IC 300 mACollector peak current
Другие транзисторы… 2SC3944
, 2SC3944A
, 2SC3945
, 2SC3946
, 2SC3947
, 2SC3948
, 2SC3949
, 2SC395
, 2SC4793
, 2SC3951
, 2SC3952
, 2SC3953
, 2SC3953C
, 2SC3953D
, 2SC3954
, 2SC3955
, 2SC3956
.