Paralel transistörler


16

Bir yük yoluyla akımı kontrol etmek için paralel olarak birkaç transistör kullanmak istiyorum. Bu, akımın yük boyunca transistörlere dağıtılmasıdır, böylece nominal kollektör akımı yükten geçenden daha az olan ayrı transistörler yükü kontrol etmek için birleştirilebilir.

İki soru:

  1. Aşağıdaki şemadaki gibi bir düzenleme iyi çalışır mı? (Direnç değerleri sadece kabaca yaklaşık).

  2. Direnç değerleri nasıl hesaplanmalıdır? Transistör için hfe değerleri aralığını aşağıdaki gibi kullanmayı düşünüyordum: iki kollektör akımını hesaplayın: minimum VR değeri için minimum ve maksimum hfe değerleri için minimum ve maksimum kolektör akımı.

Teşekkürler

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

Düzenleme: Aslında R-limitini kaldırır ve silecek R1-R3'e bağlıyken VR raylar boyunca uzanır


1
Devrenin bu şekilde yapılandırılmasına ek bir bonus fazlalık eklenir. Devreyi fiziksel olarak, paralel direnç / transistörler çıkarılabilir bir kartuşun (vakum tüpü / soketi gibi) her bir parçası olacak şekilde yapılandırırsanız, kapatmaya gerek kalmadan birini çıkarabilir ve özdeş olanla değiştirebilirsiniz. (ne tür bir güç kaynağı ve yük kullandığınıza bağlı olarak, elbette güvenlik dikkate alınmalıdır).
AJMansfield

Yanıtlar:


16

Bu aslında hem BJT'lerle (yukarıda çizildiği gibi geleneksel transistörler) hem de MOSFET'lerle yapmak için çok yaygın bir tekniktir. BJT'lerle, ayrı kesilmiş taban dirençleri ile uğraşmanıza gerek yoktur, tek yapmanız gereken mevcut paylaşım dirençlerini veya bazen balast dirençleri olarak adlandırmaktır . Örneğin, google ile bulduğum ilk önce bu tasarımı açıklayan bu sayfaya bakın:

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_4/16.html

MOSFET'leri kullanırsanız, mevcut paylaşım dirençlerine hiç ihtiyacınız yoktur, sadece 'kutunun dışında' olarak paralellik yapılabilir. MOSFET'lerin 'yerleşik' negatif geribildirimi vardır: eğer bir MOSFETs akımdan daha büyük bir pay alırsa, ısınır, bu da direncini arttırır ve içinden geçen akım miktarını azaltır. Bu nedenle MOSFET'ler genellikle paralel olarak birden fazla transistörün gerekli olduğu uygulamalar için tercih edilir. Bununla birlikte, BJT'lerin oldukça sabit akım kazancı olduğu için akım kaynaklarına yerleştirilmesi daha kolaydır.


1
Harika, teşekkürler. Minimum balast direnci değerini nasıl hesaplayabilirim? (Bulduğum veri sayfalarında, bulduğum tek sıcaklık grafikleri, güç kaybına karşı kasa sıcaklığıdır). Tüm NPN modellerinde çalışacak bir formül var mı?
CL22

Burada iyi ya da kötü bir cevap yoktur, genellikle diğer tasarım seçeneklerine bağlıdır. Direnç genellikle direnç boyunca voltaj düşüşünün BJT üzerindeki voltaj düşüşünden yaklaşık bir büyüklük daha az olacağı şekilde seçilir. Bununla birlikte, bazı tasarımlarda bu hala kabul edilemeyecek kadar büyük olan 10W + dirençler verebilir, bu nedenle daha küçük değerler için bile gidebilirsiniz.
user36129

6
Anahtarlanan FET'ler arasındaki akımı dengeleyen Rds'nin pozitif sıcaklık katsayısının aksine, Vth'in negatif sıcaklık katsayısı paralel paralel FET'lerin paylaşılmasına neden olur.
gsills

3
Doğrusal modda çalıştırılan FET'lerde yanlış bilgi akımı dengesi için -1.
gsills

Bu, yanlış bilgilendirme olarak adlandırdığınız şeye bağlıdır. Evet, yüksek sıcaklıklardaki açma FET'lerinde eşit akım paylaşımı olacaktır. Ancak paralel doğrusal mod FET'lere iyi bir uygulamadır. Sıcak lekelenme ve eşit olmayan akım paylaşımı çoğu uygulama için bir sorun değildir, özellikle SOA içinde iyi kalır ve akımı daha yüksek sıcaklıkta düşürdüğünüzden emin olursanız mükemmel şekilde iyi olur. Kapıyı bir potansiyometre ile çalıştırmaya çalışmayın ve onları serin tutun. Bu, düşük yük voltajı gerilimlerinin tümü olmasa da birçoğunda kullanılır.
user36129

11

Paralel transistörleri ve akımı doğrusal bir şekilde kontrol etmeniz gereken bir uygulama için (transistörleri tamamen açıp kapatmamak), BJT'ler en iyi seçimdir. Olin Lathrop'un dediği gibi, devrenin dengeyi dengelemeye yardımcı olmak için BJT yayıcılarla seri olarak dirençlere sahip olması gerekecektir.

Verici direnci yerleşimini göstermek için bir başlangıç ​​örnek devresi.

resim açıklamasını buraya girin

γ

(β+1)(Vc-Vbeo(1-γΔT1))RB1+re1(β+1)

β

βΔT1

resim açıklamasını buraya girin

Yani, 1 Ohm'luk Re1 ile, 100 derece sıcaklık artışı ile yaklaşık% 10'luk bir değişiklik vardır. Bu örnekteki yayıcı dirençlerin içlerinde yaklaşık 1,5 W bulunur. Daha düşük değerler kullanılabilir, ancak daha sonra varyasyon daha büyük olacaktır. Q1 ve Q2'nin çalışması, Rload boyunca Vc ve voltaj haricinde çoğunlukla bağımsız olacaktır.

Akımı gerçekten kontrol etmek için Vc'yi düzenlemek için bir geri besleme döngüsü gerekir. Ve her bir transistördeki akımın gerçekten eşleşmesi için her bir transistör için bir geri besleme döngüsü gerekir.

MOSFETS ile bunu denemeyin. En azından MOSFET'lerin akımı sihirli bir şekilde paylaşmasını beklemeyin.

VinciVinci

resim açıklamasını buraya girin

VinciTjgf

VinciVgsVinciVinci

VinciVinci

Vgs

Akım paylaşımı için doğrusal olarak kontrol edilen MOSFET'lerin paralelleştirilmesi, her cihaz için bir geri besleme döngüsüne sahip olmak anlamına gelir.


ON Semiconductor AND8199 bunu ayrıntılı olarak tartışıyor.
Phil Frost

@PhilFrost bağlantı için teşekkürler, sahip olduğumdan daha iyi seviyorum. Cevaplamak için eklendi.
gsills

10

Gösterildiği gibi devreniz iyi bir fikir değildir, çünkü tüm transistörler eşit olmayacaktır. Parçadan parçaya kazançta önemli farklılıklar olabilir ve BE damlaları tam olarak eşleşmez. Daha da kötüsü, en son akımı alan transistör en sıcak hale gelecektir, bu da BE düşüşünü düşürür, bu da daha güncel olmasını sağlar ...

Bipolar transistörler ile bunu çözmenin en basit yolu, her bir vericiyle seri olarak küçük bir ayrı direnç koymaktır. 50 Ω Yükünüz var, bu nedenle 1 itter yayıcı dirençler iyi olmalıdır. Şimdi tüm üsleri bir araya getirin.

Bir transistör diğerlerinden daha fazla akım taşıdığında, verici direncine karşı voltaj yükselir. Bu, diğerlerine göre BE voltajını azaltır, bu da daha az taban akımı verir, bu da aşırı çıkış akımından daha azını taşımasına neden olur. Yayıcı dirençler temel olarak tüm transistörleri kabaca dengede tutan bazı olumsuz geri bildirimlere neden olur.


1
BJT'ler arasındaki akımı dengelemek için verici dirençler eklemek için +1.
gsills
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.