Как подобрать замену для биполярного транзистора
Существует большое количество биполярных транзисторов и большинство из них имеет много аналогов, схожих по своим параметрам, так что подбор замены обычно не вызывает затруднений. Конечно, замена сгоревшего транзистора на такой же, это лучший вариант, но если достать его не удается, подобрать аналог не составит труда. Для этого необходимо:
- Узнать наименование транзистора. Если это СМД устройство - расшифровать его кодировку в разделе СМД-коды 🔗.
- Проанализировать схему включения транзистора (схему обвязки).
- Найти даташит неисправного транзистора и внести его основные параметры в форму поиска аналога.
- Просматривая даташиты предлагаемых транзисторов, выбираем наиболее подходящий аналог по параметрам, учитывая режимы его работы в устройстве.
На что нужно обратить внимание?
Открыв PDF-даташит, в первую очередь выясняем тип транзистора: биполярный или полевой, p-n-p или n-p-n, тип корпуса, расположение выводов (цоколевку).
Из числовых параметров это, прежде всего, максимальный ток и напряжение. У транзистора-замены максимальный ток и напряжение должны быть больше либо равны исходному.
Для биполярного транзистора важным параметром является коэффициент передачи по току hfe. Если транзистор стоит в ключевых схемах (включение-выключение нагрузок), hfe должен быть больше или равен искомому. Если стоит в аналоговых усилителях или подобных устройствах, то должен быть близок. В импульсных блоках питания транзисторы-аналоги также нужно выбирать с близким hfe (возможно придётся менять и исправный транзистор, стоящий в паре).
Необходимо проверить температурный режим (нагрев) транзистора после включения устройства. Если транзистор чрезмерно нагревается, то дело может быть как в самом транзисторе, так и в неисправных элементах его обвязки.
Расшифровка основных параметров биполярных транзисторов
Полупроводниковый материал: большинство транзисторов будут германиевые или кремниевые. Другие типы не используются в обычных устройствах. С учетом этого параметра будет спроектирована обвязка транзистора.
Полярность (проводимость): при установке транзистора другой полярности, он выходит из строя.
Pc - Максимальная рассеиваемая мощность: необходимо убедиться, что выбранный транзистор может рассеивать достаточную мощность. Этот параметр зависит от максимальной рабочей температуры транзистора - при повышении температуры максимальная рассеиваемая мощность уменьшается. Если рассеиваемая мощность недостаточна - ухудшаются остальные характеристики транзистора, может начаться резкое увеличение тока коллектора, что проводит к еще большему разогреву и выходу транзистора из строя.
Ucb - Максимально допустимое напряжение коллектор-база, определяемое величиной пробивного напряжения p-n перехода. Оно имеет зависимость от тока коллектора и температуры транзистора.
Uce - Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер. Необходимо, чтобы Uce было на треть больше напряжения питания цепи коллектора. Если нагрузкой схемы является катушка реле, необходимо предусмотреть защиту транзистора от перенапряжения, например диод.
Ueb - Максимально допустимое напряжение эмиттер-база.
Ic - Максимальный постоянный ток коллектора. Ток транзистора также берется с запасом не менее 30%. Его величина зависит от температуры корпуса транзистора или окружающей среды.
Tj - Предельная температура PN-перехода. Этот параметр важно учитывать, если транзистору приходить работать в экстремальных условиях, например в автомобиле, где его температура может доходить до 100 градусов.
ft - Граничная частота коэффициента передачи тока - частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером стремится к единице. Данный параметр важен потому, что с ростом частоты входного сигнала коэффициент усиления падает.
Cc - Ёмкость коллекторного перехода. От этого параметра зависит быстродействие транзистора. Чем она ниже, тем лучше.
hfe - Статический коэффициент передачи тока - соотношение тока коллектора Iс к току базы Ib.
Выше описаны только наиболее важные параметры транзисторов. В даташитах производитель указывает много дополнительных параметров: напряжение насыщения коллектор-эмиттер, максимально допустимый импульсный ток коллектора, обратный ток эмиттера, максимально допустимый ток базы и т.д.
