Примеры силовых транзисторных сборок на биполярных транзисторах 2Т808А, 1Т906А, 2Т836Б

BISS-транзисторы в режиме насыщения

№ 2’2017
PDF версия
В статье приведены экспериментальные данные режима насыщения некоторых типов современных BISS-транзисторов. Показано, что для них применимы критерии режима насыщения, в частности — коэффициент передачи тока в режиме насыщения h21нас, разработанный ранее для традиционных ключевых биполярных транзисторов.

В 1983–1986 гг. в ряде работ [1–3] был предложен новый квалификационный параметр, гарантированно обеспечивающий для биполярных транзисторов режим насыщения (ключевой режим) — коэффициент передачи тока в режиме насыщения h21нас.

В силу ряда объективных и субъективных факторов в те годы данный параметр оказался, за редкими исключениями, не востребованным разработчиками биполярных ключевых транзисторов и не вошел в ГОСТ. Несмотря на это, определенная практическая работа в данном направлении была проведена. Был разработан прибор «Классификатор» [4], позволивший в полу­автоматическом режиме измерять h21нас как отдельных транзисторов, так и партий транзисторов. Испытания проводились на Брянском заводе полупроводниковых приборов (в настоящее время «Группа Кремний Эл»).

Для экспериментов использовался лучший в то время, с точки зрения ключевых свойств, транзистор 2Т836Б. Коэффициент h21нас стал основой системы оценки статических и динамических параметров транзисторов в ключевом режиме [5].

Силовые биполярные транзисторы, вопреки прогнозам конца 80-х годов, и в настоящее время не утратили своего значения. Они, в частности, востребованы в источниках питания с повышенным КПД (в мобильных устройствах, питаемых от источников ограниченной мощности, в устройствах космического назначения, для которых отвод тепла в условиях вакуума представляет серьезную проблему, и т.п).

Технический прогресс не стоит на месте. Появились транзисторы с низким напряжением насыщения — так называемые BISS-транзисторы [6–7].

Однако проведенные автором испытания различных типов указанных транзисторов показали, что, несмотря на улучшение количественных показателей, качественного изменения ключевых параметров не произошло. Технические данные, приводимые в справочных спецификациях (особенно применительно к ключевым параметрам и режимам измерений), противоречивы, как и 30 лет назад.

В связи с этим параметр h21нас для измерения и оценки ключевых свойств можно рекомендовать и для них. Представляется, что транзистор 2Т836Б можно считать одним из первых BISS-транзисторов.

На рис. 1 представлены результаты измерений ключевых параметров некоторых типов современных BISS-транзисторов (PBSS5540Z, PBSS5540Z) и транзистора 2Т836Б, сходных по техническим характеристикам. Можно отметить, что за эти годы коэффициент передачи тока в режиме насыщения вырос примерно вдвое, что существенно упрощает схемотехнику предварительных каскадов управления.

Экспериментальные данные параметров режима насыщения биполярных и BISS-транзисторов

Рис. 1. Экспериментальные данные параметров режима насыщения биполярных и BISS-транзисторов

Следует также отметить, что на базе современных серийных BISS-транзисторов возможно изготовление специальных высоконадежных ключевых модулей в виде сборок параллельно включенных транзисторов с предохранителями в эмиттерных и базовых цепях. Такие модули ранее (в 1975–1985 гг.) широко использовались для создания ключевых устройств повышенной мощности (рис. 2).

Примеры силовых транзисторных сборок на биполярных транзисторах 2Т808А, 1Т906А, 2Т836Б

Рис. 2. Примеры силовых транзисторных сборок на биполярных транзисторах 2Т808А, 1Т906А, 2Т836Б

В качестве предохранителей в таких модулях возможно использование технологических токоподводов к кристаллу транзистора.

 

Заключение

В заключение следует отметить, что в представленных материалах показано, что разработанный ранее [5] комплекс критериев ключевого режима насыщения биполярных транзисторов применим и для вновь появляющихся приборов, в частности BISS-транзисторов. Любые полупроводниковые приборы разрабатываются под конкретные задания реальных заказчиков, финансирующих разработку. Предоставление разработчикам понятных и однозначных критериев ключевого режима насыщения (возможно, в виде нового ГОСТ) не потеряло актуальности и позволит улучшить качество выпускаемой продукции.               

Литература
  1. Веденеев Г. М., Зенченко А. Н., Токарев А. Б. Коэффициент усиления транзистора в режиме насыщения. //Проблемы преобразовательной техники. Киев. ИЭД АН УССР. 1983. Т. 6.
  2. Веденеев Г. М., Ерёменко В. Г., Зенченко А. Н.,Токарев А. Б. Коэффициент передачи тока в режиме насыщения //Электронная техника в автоматике. М: Радио и связь, 1984. Вып. 15.
  3. АС № 1266319 (СССР) «Способ регулировки ключевых транзисторных усилителей» // Г. М. Веденеев, А. Н. Зенченко, А. Б. Токарев. 1985.
  4. АС № 1202399 (СССР) «Устройство для измерения коэффициента передачи тока транзистора в режиме насыщения // Г. М. Веденеев, А. Н. Воронцов, В. Г. Еременко, А. Н. Зенченко, А. Б. Токарев. 1985.
  5. Веденеев Г. М., Зенченко А. Н., Токарев А. Б. Силовые биполярные транзисторы при работе в ключевых режимах. М: МЭИ, 1992.
  6. Шелохнев А. Прорыв в технологии малосигнальных транзисторов // Компоненты и технологии. 2003. № 32.
  7. Егоров А. Преимущества применения биполярных транзисторов BISS // Компоненты и технологии. 2008. № 86.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.