Параллельное соединение транзисторов — полное руководство и как избежать ошибок

Если схема потребляет много энергии, ей понадобится транзистор для регулирования тока. Однако отдельный транзистор может не справиться с поставленной задачей в достаточной мере, поэтому может потребоваться параллельное подключение транзисторов. Это улучшает общую пропускную способность по току и обеспечивает множество ключевых преимуществ для вашей электронной схемы. Например, это предотвращает повреждение транзистора, в зависимости от вашего метода реализации.

Понимание того, как это работает, может показаться довольно сложным. Итак, приступим! В WELLPCB мы стремимся направить вас в правильном направлении. Прочитав эту статью, вы узнаете о параллельных транзисторах и их возможностях.

1. Что такое транзисторы, включенные параллельно？

В схеме совпадающие выводы двух транзисторов образуют соединение, известное как параллельные транзисторы. Достижение этого увеличивает токовую мощность, которую могут выдержать транзисторы. После внедрения вам не нужно будет беспокоиться о том, что транзисторы потребляют слишком много энергии.

2. Зачем подключать транзисторы параллельно?

(Схеме потребуются параллельные транзисторы, если она потребляет большое количество энергии.)

Если вы строите схему, которая будет потреблять большой выходной ток, вам нужно будет соединить транзисторы параллельно. Это связано с тем, что один транзистор не может справиться с такой мощностью, что может привести к необратимому повреждению.

Использование этого метода помогает обеспечить текущий баланс нагрузки. Это происходит из-за распределения мощности от одного транзистора, который остается неповрежденным, к другому. Эти два типа транзисторов могут подключаться параллельно:BJT или MOSFET.

3. Параллельное применение транзисторов при правильном подходе

(МОП-транзисторы, включенные параллельно, обеспечивают высокую проводимость, которая эффективно распределяет ток.)

В этом разделе вы узнаете, как подключить параллельно биполярные транзисторы и полевые МОП-транзисторы. Если вы подключаете биполярные транзисторы параллельно, вы должны интегрировать балластные резисторы последовательно, что является обычным подходом для аудиоусилителей. Как правило, он имеет дело с высоким энергопотреблением и включает в себя соединение баз и эмиттеров вместе. И это решает текущие проблемы дисбаланса. Первые два шага ниже демонстрируют, как можно рассчитать сопротивление обоих резисторов, что позволит вам соединить их последовательно.

Шаг первый:

(Используйте закон Ома для расчета номинала резистора.)

Во-первых, вам нужно будет выполнить расчеты для резисторов. Используйте формулу R =V/I для ограничения тока. V служит напряжением цепи. Между тем, значение «I» представляет 70% величины тока, который хранит транзистор. Например, 2N3055 BJT может хранить около 15 А. Таким образом, 70% этого значения соответствует 10,5 А. При питании 12 В расчет выглядит так:R =12/10,5 =1,14. Таким образом, рейтинг Ом должен отражать значение 1,14.

Шаг второй:

(Базовый резистор помогает сбалансировать текущую нагрузку транзистора.)

Далее вам нужно будет рассчитать сопротивление базового резистора. Используйте эту формулу:Rb =(12 – 0,7)hFE / ток нагрузки. Значение hFE равно 50, а ток нагрузки установлен на уровне 3 А. Наконец, вы можете выполнить расчет с:Rb =11,3 x 50 / 3. Результат равен 188 Ом.

Шаг третий:

(Можно разместить BJT над радиатором, чтобы облегчить управление током.)

Однако, если вы не хотите использовать резисторы, вместо них можно установить радиатор. Для этого метода просто установите стандартный радиатор под BJT и нанесите на каждую поверхность большое количество термопасты. Это обеспечивает равномерное распределение тепла, обеспечивая решение проблемы теплового разгона. Кроме того, транзисторы легко соединяются параллельно через металлическую конструкцию радиатора.

Шаг четвертый:

(МОП-транзистор с затворным резистором представляет собой безопасное и эффективное решение, предотвращающее тепловой разгон.)

MOSTEF также могут подключаться параллельно. При достижении этого вы должны реализовать резистор затвора с каждым устройством. Тем не менее, некоторые преимущества делают его чрезвычайно безопасным и эффективным. Например, при нагреве они становятся менее проводящими и постепенно препятствуют протеканию тока. С положительной стороны, они не проявляют теплового разгона. Они напрямую подключаются через сток к стоку, затвор к затвору и исток к истоку.

4. Решения для транзисторов в параллельных ошибках

Ошибка 1:тепловой разгон

Метод предотвращения:Термический разгон возникает, когда один транзистор, включенный параллельно, не соответствует другим транзисторам. Как правило, это означает, что один транзистор будет потреблять больше тока, чем остальные. Оттуда он собирает больше тепла, которое накапливается, пока, наконец, не получит необратимое повреждение.

Чтобы этого не произошло, вы должны интегрировать резистор с низким номиналом, включенный последовательно с каждым эмиттером. Например, если нагрузка равна 50 Ом, то резистор на 1 Ом будет работать хорошо. Он обеспечивает отрицательную обратную связь, которая поддерживает умеренный ток из-за увеличения напряжения на эмиттерном резисторе.

Ошибка 2:линейная работа MOSFET

Избегайте метода:МОП-транзисторы обычно хорошо работают в качестве переключателя при параллельном подключении. Однако они не распределяют ток в линейном режиме. Это связано с тем, что накопление тепла увеличивает проводимость более быстрыми темпами. Тогда проводимость будет увеличиваться по частоте. По сути, это приводит к образованию горячей точки, потенциально повреждающей полевой МОП-транзистор. Это создает более серьезную проблему по сравнению с параллельным подключением BJT.

Кроме того, крутизна увеличивается при повышении температуры устройства. МОП-транзисторы, включенные параллельно, не будут распределять ток, пока он не достигнет 15А. Они обычно не достигают такого уровня при выполнении под линейным.

Лучшее решение этой проблемы включает в себя использование контура обратной связи на каждом текущем устройстве MOSTEF. Это позволяет лучше контролировать ток в линейном режиме.

Вывод:

В заключение, эта статья в основном посвящена правильному подключению транзисторов параллельно. Кроме того, мы рассказали, как избежать распространенных ошибок, возникающих при работе с BJT и MOSTEF. Например, биполярные транзисторы должны содержать последовательно включенный резистор для распределения тока. Между тем, добавление контура обратной связи к MOSTEF предотвращает повреждение устройства. Кроме того, вы можете интегрировать транзисторы параллельно с радиатором, что является более эффективным подходом по сравнению с биполярными транзисторами. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно параллельного подключения транзисторов, не стесняйтесь обращаться к нам!