أساسيات الترانزستور - BD139 & BD140 دروس ترانزستور الطاقة: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

مرحبًا ، ما الأمر يا رفاق! Akarsh هنا من CETech.

اليوم سوف نحصل على بعض المعرفة حول مركز الطاقة للصغار الحجم ولكن أكبر بكثير في دوائر الترانزستور العاملة.

بشكل أساسي ، سنناقش بعض الأساسيات المتعلقة بالترانزستورات وبعد ذلك ، سنبحث في بعض المعلومات المفيدة حول نوع معين من سلسلة الترانزستورات المعروفة باسم ترانزستورات القوة BD139 و BD140.

وفي النهاية ، سنناقش أيضًا بعض المواصفات الفنية. أتمنى أن تكون متحمسًا. لذلك دعونا نبدأ.

الخطوة 1: احصل على ثنائي الفينيل متعدد الكلور لمشاريعك المصنعة

يجب عليك التحقق من PCBWAY لطلب مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عبر الإنترنت بسعر رخيص!

يمكنك الحصول على 10 مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية الجودة يتم تصنيعها وشحنها إلى عتبة داركم بسعر رخيص. ستحصل أيضًا على خصم على الشحن على طلبك الأول. قم بتحميل ملفات Gerber الخاصة بك على PCBWAY لتصنيعها بجودة جيدة ووقت استجابة سريع. تحقق من وظيفة عارض جربر على الإنترنت. مع نقاط المكافأة ، يمكنك الحصول على أشياء مجانية من متجر الهدايا الخاص بهم.

الخطوة 2: ما هو الترانزستور

الترانزستور هو لبنة البناء الأساسية لجميع الدوائر الإلكترونية المستخدمة في الوقت الحاضر. يحتوي كل جهاز موجود حولنا على ترانزستورات فيه. يمكننا القول أن الإلكترونيات التناظرية غير مكتملة بدون ترانزستور.

وهو عبارة عن جهاز أشباه موصلات ثلاثي الأطراف يستخدم لتضخيم أو تبديل الإشارات الإلكترونية والطاقة الكهربائية. وهي تتألف من مادة شبه موصلة عادة مع ثلاثة أطراف على الأقل لتوصيلها بدائرة خارجية. يتحكم الجهد أو التيار المطبق على زوج واحد من أطراف الترانزستور في التيار من خلال زوج آخر من المحطات. نظرًا لأن القدرة (الخرج) التي يتم التحكم فيها يمكن أن تكون أعلى من طاقة التحكم (الإدخال) ، يمكن للترانزستور تضخيم الإشارة. اليوم ، يتم تغليف بعض الترانزستورات بشكل فردي ، ولكن يوجد الكثير منها مضمنة في الدوائر المتكاملة.

تصنع معظم الترانزستورات من السيليكون النقي جدًا ، وبعضها من الجرمانيوم ، ولكن يتم استخدام بعض مواد أشباه الموصلات الأخرى أحيانًا. قد يحتوي الترانزستور على نوع واحد فقط من حامل الشحنة ، في ترانزستور تأثير المجال ، أو قد يحتوي على نوعين من ناقلات الشحن في أجهزة الترانزستور ثنائية القطب.

تتكون الترانزستورات من ثلاثة أجزاء: قاعدة وجامع وباعث. القاعدة هي جهاز تحكم البوابة للإمداد الكهربائي الأكبر. يجمع المجمع حاملات الشحنة ، والباعث هو منفذ تلك الناقلات.

الخطوة الثالثة: تصنيف الترانزستورات

الترانزستورات من نوعين: -

1) ترانزستورات تقاطع ثنائية القطب: ترانزستور الوصل ثنائي القطب (BJT) هو نوع من الترانزستور يستخدم كلاً من الإلكترونات والثقوب كحاملات شحن. يسمح الترانزستور ثنائي القطب بحقن تيار صغير في أحد أطرافه للتحكم في تيار أكبر بكثير يتدفق بين طرفين آخرين ، مما يجعل الجهاز قادرًا على التضخيم أو التبديل. BJTs من نوعين معروفين باسم الترانزستورات NPN و PNP. في ترانزستورات NPN ، تعتبر الإلكترونات هي حاملات الشحنة الغالبة. يتكون من طبقتين من النوع n مفصولة بطبقة من النوع p. من ناحية أخرى ، تستخدم ترانزستورات PNP الثقوب كحاملات أغلبية شحنة وتتكون من طبقتين من النوع p مفصولة بطبقة من النوع n.

2) ترانزستورات التأثير الميداني: ترانزستورات التأثير الميداني ، هي ترانزستورات أحادية القطب وتستخدم نوعًا واحدًا فقط من حامل الشحنة. تحتوي ترانزستورات FET على ثلاث محطات هي البوابة (G) ، و Drain (D) ، و Source (S). تصنف ترانزستورات FET إلى ترانزستورات تأثير مجال التقاطع (JFET) وبوابة معزولة FET (IG-FET) أو ترانزستورات MOSFET. بالنسبة للوصلات في الدائرة ، فإننا نعتبر أيضًا المحطة الرابعة التي تسمى القاعدة أو الركيزة. تتحكم ترانزستورات FET في حجم وشكل القناة بين المصدر والصرف الذي يتم إنشاؤه بواسطة الجهد المطبق. تتمتع ترانزستورات FET بمكاسب عالية للتيار من ترانزستورات BJT.

الخطوة 4: BD139 / 140 زوج ترانزستور الطاقة

تتوفر الترانزستورات في أنواع مختلفة من الحزم مثل سلسلة 2N أو سلسلة Surface mount MMBT ، وجميعها لها مزاياها وتطبيقاتها المحددة. من بين هؤلاء ، هناك نوع آخر من سلسلة الترانزستور من سلسلة BD وهي سلسلة ترانزستور الطاقة. تم تصميم الترانزستورات من هذه السلسلة بشكل عام لتوليد طاقة إضافية ، وبالتالي فهي أكبر قليلاً من الترانزستورات الأخرى.

ترانزستورات BD 139 هي ترانزستورات NPN وترانزستورات BD140 هي ترانزستورات PNP. على غرار الترانزستورات الأخرى ، لديهم أيضًا 3 دبابيس ويظهر تكوين الدبوس في الصورة أعلاه.

مزايا ترانزستورات الطاقة: -

1) من السهل جدًا تشغيل وإيقاف تشغيل ترانزستور الطاقة.

2) يمكن أن يحمل ترانزستور الطاقة تيارات كبيرة في حالة التشغيل ويمنع الجهد العالي جدًا في حالة إيقاف التشغيل.

3) يمكن تشغيل ترانزستور الطاقة عند تبديل الترددات في نطاق 10 إلى 15 كيلو هرتز.

4) انخفاض الجهد على الحالة عبر ترانزستور الطاقة منخفض. يمكن استخدامه للتحكم في الطاقة المسلمة للحمل ، في العاكسات والمروحيات.

عيوب ترانزستورات الطاقة: -

1) لا يمكن أن يعمل ترانزستور الطاقة بشكل مرضٍ أعلى من تردد التبديل البالغ 15 كيلو هرتز.

2) يمكن أن يتضرر بسبب الهروب الحراري أو الانهيار الثاني.

3) لديها قدرة منع عكسي منخفضة جدا.

الخطوة 5: المواصفات الفنية لـ BD139 / 140

المواصفات الفنية للترانزستورات BD139 هي:

1) نوع الترانزستور: NPN

2) أقصى تيار جامع (IC): 1.5A

3) أقصى جهد للمجمع-الباعث (VCE): 80V

4) أقصى جهد قاعدة جامع (VCB): 80V

5) أقصى جهد قاعدة باعث (VEBO): 5V

6) أقصى تبديد جامع (كمبيوتر): 12.5 وات

7) أقصى تردد انتقالي (قدم): 190 ميجا هرتز

8) الحد الأدنى والأقصى لكسب التيار المستمر (hFE): 25 - 250

9) يجب أن تكون درجة حرارة التخزين والتشغيل القصوى: -55 إلى +150 درجة مئوية

المواصفات الفنية لترانزستور BD140 هي:

1) نوع الترانزستور: PNP

2) أقصى تيار جامع (IC): -1.5A

3) أقصى جهد للمجمع-الباعث (VCE): –80V

4) أقصى جهد قاعدة جامع (VCB): –80V

5) أقصى جهد قاعدة باعث (VEBO): –5V

6) أقصى تبديد جامع (كمبيوتر): 12.5 وات

7) أقصى تردد انتقالي (قدم): 190 ميجا هرتز

8) الحد الأدنى والأقصى لكسب التيار المستمر (hFE): 25 - 250

9) يجب أن تكون درجة حرارة التخزين والتشغيل القصوى: -55 إلى +150 درجة مئوية

إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعرفة حول الترانزستورات BD139 / 140 ، يمكنك الرجوع إلى ورقة البيانات الخاصة بهم من هنا.

الخطوة السادسة: تطبيقات الترانزستورات

تُستخدم الترانزستورات في الكثير من العمليات ، لكن العمليتين اللتين تُستخدم فيهما الترانزستورات بشكل متكرر هما التبديل والتضخيم:

1) الترانزستور كمضخم:

يعمل الترانزستور كمكبر للصوت عن طريق رفع قوة الإشارة الضعيفة. الجهد المتحيز للتيار المستمر المطبق على تقاطع قاعدة الباعث ، يجعله يظل في حالة منحازة للأمام. يتم الحفاظ على هذا الانحياز الأمامي بغض النظر عن قطبية الإشارة. تسمح المقاومة المنخفضة في دارة الإدخال لأي تغيير طفيف في إشارة الإدخال أن يؤدي إلى تغيير ملموس في الخرج. يساهم تيار المرسل الناتج عن إشارة الإدخال في تيار المجمع ، الذي يتدفق بعد ذلك عبر المقاوم للحمل RL ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في الجهد عبره. وبالتالي ينتج عن جهد الدخل الصغير جهد خرج كبير ، مما يدل على أن الترانزستور يعمل كمضخم.

2) الترانزستور كمفتاح:

يمكن استخدام مفاتيح الترانزستور للتبديل والتحكم في المصابيح أو المرحلات أو حتى المحركات. عند استخدام الترانزستور ثنائي القطب كمفتاح ، يجب أن يكون إما "مغلق تمامًا" أو "يعمل بالكامل" ويقال إن الترانزستورات التي تكون "قيد التشغيل" بالكامل موجودة في منطقة التشبع الخاصة بها. يقال إن الترانزستورات التي تكون "معطلة" تمامًا موجودة في منطقة القطع الخاصة بها. عند استخدام الترانزستور كمفتاح ، يتحكم تيار قاعدة صغير في تيار تحميل جامع أكبر بكثير. عند استخدام الترانزستورات لتبديل الأحمال الحثية مثل المرحلات والملفات اللولبية ، يتم استخدام "صمام ثنائي دولاب الموازنة". عند الحاجة إلى التحكم في التيارات أو الفولتية الكبيرة ، يمكن استخدام Darlington Transistors.

الخطوة 7: BD139 و BD140 H-Bridge Circuit

الآن ، بعد الكثير من الجزء النظري ، سنناقش تطبيق حزم الترانزستور BD139 و BD140. هذا التطبيق هو H-Bridge Circuit الذي يستخدم في دوائر سائق المحرك. عندما نحتاج إلى تشغيل محركات التيار المستمر ، يلزم توصيل قدر كبير من الطاقة للمحركات التي لا يمكن أن يتم توفيرها بواسطة وحدة التحكم الدقيقة وحدها ، لذلك نحتاج إلى توصيل دائرة ترانزستور بين وحدة التحكم والمحرك الذي يعمل كمضخم. ويساعد في تشغيل المحرك بسلاسة. يظهر مخطط الدائرة لهذا التطبيق في الصورة أعلاه. مع دائرة الجسر H هذه ، يتم توفير طاقة كافية لتشغيل محركي DC بسلاسة وبهذا ، يمكننا أيضًا التحكم في اتجاه دوران المحركات. هناك شيء واحد يجب أن نضعه في الاعتبار أثناء استخدام BD139 / 140 أو أي ترانزستورات طاقة أخرى وهو أن ترانزستورات الطاقة تولد كمية كبيرة من الطاقة والتي يتم إنشاؤها أيضًا على شكل حرارة حتى نمنع حدوث مشكلة ارتفاع درجة الحرارة نحتاج إلى إضافة غرفة التبريد. لهذه الترانزستورات التي يوجد بها ثقب بالفعل على الترانزستور.

على الرغم من أن أفضل خيار لترانزستورات الطاقة هو BD139 و BD140 إذا لم تكن متوفرة ، يمكنك أيضًا اختيار BD135 و BD136 وهما ترانزستورات NPN و PNP على التوالي ولكن يجب إعطاء الأفضلية لزوج BD139 / 140. لذلك هذا هو البرنامج التعليمي آمل أن يكون مفيدًا لك.