Замена транзисторов биполярных и полевых

13.07.2013

Замена и подбор транзисторов биполярных и полевых

В данной статье я хочу описать, на какие критерии нужно обращать внимание при подборе замены транзисторам. Надеюсь, статья будет полезной для начинающих радиолюбителей.  Постараюсь информацию изложить очень кратко, но достаточно для правильного подбора транзистора при отсутствии аналогичного.

Биполярный и полевой транзистор

Биполярный и полевой транзистор

Биполярные транзисторы.

Предлагаю оценку и подбор аналога для замены транзистора начинать с анализа схемы – частота, напряжение, ток. Начнем подбор по быстродействию транзистора, то есть рабочей частоте транзистора. При этом граничная fгр. МГц (эта та на которой его коэффициент усиления равен единице) частота транзистора должна быть больше реальной частоты на которой работает устройство, желательно, во много раз. После подбора по частоте, производим выбор по допустимой мощности, иными словами ток коллектора транзистора должен превышать максимальный ток в первичной цепи. Далее подбираем транзистор по допустимому напряжению эмиттер-коллектор, которое также должно превышать максимальное прикладываемое к транзистору напряжение в любой момент времени. Коэффициент усиления: известно, что ток коллектора у биполярного транзистора с током базы связан через параметр h21. Проще говоря, ток коллектора больше тока базы в h21. Из этого можно сделать вывод, что лучше применять транзисторы значение этого параметра у которых как можно больше. Это позволит повысить КПД за счет снижения затрат на управление транзисторами, да и потом, транзистор с большим значением этого параметра проще ввести в режим насыщения. Далее чтобы меньше мощности потерять на транзисторе (при этом он будет меньше греться), нужно чтобы его напряжение насыщения (напряжение коллектор-эмиттер в открытом состоянии) было как можно меньше, ведь мощность выделяемая на транзисторе, равна произведению тока, протекающего через него, и падению напряжения на нем и еще, максимальная мощность рассеяния коллектора (приводится в справочнике) должна быть не меньше реально выделяемой, иначе транзистор не справится (мгновенно выйдет из строя). В статье «Транзисторы для импульсных блоков питания телевизоров. Замена» я уже описывал приемы замены транзисторов.

Полевые транзисторы.

Преимуществ перед биполярными у них много, а самое главное, цена ниже. Наиболее важные преимущества полевых транзисторов, на мой взгляд следующие:

  1. Он управляется не током, а напряжением (электрическим полем), это значительно упрощает схему и снижает затрачиваемую на управление мощность.
  2. В полевых транзисторах нет неосновных носителей, поэтому они могут переключаться с гораздо более высокой скоростью.
  3. Повышенная теплоустойчивость. Рост температуры полевого транзистора при подаче на него напряжения приведет, согласно закону Ома, к увеличению сопротивления открытого транзистора и, соответственно, к уменьшению тока.

Термоустойчивость полевого транзистора помогает разработчику при параллельном соединении приборов для увеличения нагрузочной способности. Можно включать параллельно достаточно большое число полевиков без выравнивающих резисторов в силовых цепях и при этом не опасаться рассиметрирования токов, что очень опасно для биполярных транзисторов. Однако параллельное соединение полевых транзисторов тоже имеет свои особенности.

Что касается подбора транзисторов для замены, то порядок примерно тот же самый, т е быстродействие затем мощность. Напряжение исток-сток также выбирается из тех же соображений, что и для биполярных, максимальный ток стока также выбирается с запасом, здесь это выбрать гораздо проще, т к полевые транзисторы имеют довольно большие допустимые токи стока и их разнообразие очень большое, чего не скажешь про биполярные — биполярные транзисторы с током коллектора больше 20 А, это уже редкость. Полевые транзисторы не имеют напряжения насыщения, у них есть аналогичный параметр — сопротивление открытого канала, у транзисторов с допустимым напряжением до 150 В оно составляет десятки миллиом, у более высоковольтных — омы. Чем меньше значение этого сопротивления, тем ближе параметры транзистора к идеальным и тем меньше потери. Мощность потерь (рассеяния) в открытом состоянии определяется как квадрат тока умноженный на сопротивление открытого канала. Естественно, чем меньше будет это значение, тем меньше будет транзистор греться. Аналог параметра h21 у полевого транзистора это крутизна характеристики. Этот параметр связывает между собой ток стока и напряжение на затворе, иными словами ток стока определяется как произведение напряжения на затворе и крутизны характеристики транзистора. Как правило ключевые транзисторы имеют большую крутизну характеристики. Еще у этого вида транзисторов есть так называемое порговое напряжение на затворе — это минимальное значения управляющего напряжения достаточное для введения транзистора в абсолютно открытый режим (насыщение). При подборе необходимо учитывать, чтобы минимальное напряжение на затворе не было ниже порогового, иначе вся мощность будет выделяться на транзисторе а не на нагрузке, т к он не полностью открыт. Такой режим работы, как правило, транзисторы не выдерживают — после включения выгорают с небольшой (или большой) задержкой. Параметр мощность рассеяния коллектора для биполярного транзистора имеет аналогичный для полевого — мощность рассеяния стока. Параметры абсолютно идентичны.

Активней пользуйтесь справочниками и интернетом, информации по параметрам транзисторов сейчас достаточно.

36 комментарии к статье “Замена транзисторов биполярных и полевых

  1. marat

    Доброго времени суток скажите пожалуйста , чем заменить транзистор KSP42 G 18

  2. Ильнар

    Здравствуйте. Не могу найти отечественный аналог полевому транзистору MMBFJ175 в SMD исполнении. Корпус уже не имеет значение.

  3. Татьяна

    Здравствуйте! Чем можно заменить аналог транзистора K3316? Стоит в блоке питания телевизора Mystery. Заранее спасибо.

  4. александр

    Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, чем заменить полевые транзисторы с зашифровкой 3БС3, 3ДD2, 3Дcn. По расшифровке ничего не могу найти.

  5. Денис

    Здравствуйте! подскажите замену 19nm50n корпус ТО-220

  6. алекс

    Прошу помощи. В общем шаговый двигатель, 4 транзистора buk9508-55a, в следствии заклинивания подшипника один сгорел. Вместо был установлен irl3705n но при нагрузке сгорел. Подумал из-за немного разных параметров и решил поставить все 4. Так- же не надолго хватило. Поможет-ли применение связки из двух irl3705n на каждую линию? Так-как более подходящего аналога не найду. p.s в схеме на каждый транзистор 22ом смд-резистор, а управление две 74нс366. Добавлю аналоги есть но у них напряжение открытия 10вольт , а 74нс366 выдаёт 5вольт

    1. admin Post author

      У irl3705n меньше ток нагрузки. Более мощные аналоги: IRF1018ESPBF (4,5-10 В), IRFB7546PBF (2,1 — 3,7 В), IRF3205PBF (0-20 В). По поводу установки двух транзисторов, полевые т-ры позволяют такую конструкцию, но может не выдержать 74нс366, так как при частоте и напряжении, ток затвора будет иметь место.

    2. алекс

      к примеру STP80NF55-08, я так понимаю, что у него минимальное напряжение открытия 10вольт?

  7. Виктор

    Здравствуйте! Подскажите аналоги полевику AO4427 в корпусе SO-8???!!!

    1. admin Post author

      Возможно подойдет IRF9328PbF, разница только в отсутствии защиты по входу

  8. Максим

    Мощный мотор если в холостую крутится транзисторы не греются, а с нагрузкой греются.
    Я думаю заменить на помощней или я ошибаюсь?

    1. admin Post author

      Да можно, это немного увеличит надежность, но они будут также греться. Можно пойти и другим путем, увеличить радиаторы на транзисторах или установить маленький вентилятор если возможно.

  9. Максим

    Здравствуйте подскажите пожалуйста на регуляторе хода двигателя стоят четыре IRFZ44N транзистора на максимальных оборотах очень сильно греются если их заменить на более мощные например IRFZ48Z или IRL1004 схема будет работать

    1. admin Post author

      Заменить транзисторы конечно можно. Но все таки лучше найти причину почему они так греются.

  10. Родион

    Здравствуйте подскажите пожалуйста на планшете сгорел транзистор маркировка 27c0a но в гугле не где такого нет подскажите чем заменить на плате написано m901_v3.2 планшет m971g airtabe gns

    1. admin Post author

      Извините, не совсем понимаю, что за обозначение.

  11. андрей

    чем заменить 2sk2459n в телевизоре и есть ли наш аналог

    1. admin Post author

      Аналоги: импортный — IRFI630G, отечественный — КП 767Б

  12. михаил

    чем заменить транзистор 2sk2394-7 в приёмнике PL-660,желательно отечественный экземпляр

    1. admin Post author

      Высокочастотный полевик N — канал, близкий по параметрам КП214А9 возможно уже есть более новые аналоги.
      По идее

  13. NIKOLAY

    сгорел транзистор FQA13N80,не могу понять полевой или биполярный ,по прибору теперь не понять,чем можно заменить?

    1. admin Post author

      Аналоги для замены транзистора по параметрам но в другом корпусе: STP7NM80 (ST), STP10NK80ZFP (ST), STP7N95K3 (ST), STW9NK90Z (ST), STF9NK90Z

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *