MOSFET (ja miksei NPN/PNP) transistorit?
Löytyykö jostain taulukko-/tietokantamuotoista esitystä näistä?
NPN -transistorien osalta: pidän valmistajan julkaisemia tietoja (datalehti)
ainakin osittain huijauksena !
Esimerkki:
Valmistaja ilmoittaa:
NPN -transistori, 600V, 10A, hFE = 10
Tyhmempi voisi kuvitella, että kyseinen NPN -transistori on soveltuva toimimaan
kytkimenä, kun:
transistorin ollessa sulkutilassa: C-E -jännite ei ylitä 600V
transistorin ollessa kokonaan johtavassa (kyllästys-)tilassa,
virta C-E ei ylitä 10A.
MUTTA:
sitten paljastuu jotain ikävää:
Jos transistorin läpi (C-E) tosiaan menee 10A virtaa, niin silloin kantavirtaa
pitääkin olla 5A, ei 1A, kuten ilmoitetusta hFE -lukemasta voisi päätellä!
Eli tuo ilmoitettu hFE pitää paikkansa, jos C-E -virta on enintään 1A, silloin
kantavirraksi riittää 0.1A. Mutta mitä enemmän C-E -virta ylittää 1A (mutta
silti pysyy alle ilmoitetun maksimin 10A), sitä enemmän hFE jää ilmoitettua
10:tä huonommaksi siten, että jos C-E virta on maksimi sallittu eli 10A, niin
silloin hFE on enää 2, eli kantavirtaa tarvittaisiin 5A!
Eli valmistajan ilmoittamat tiedot pitävät (kukin erikseen) paikkansa,
mutta eivät pidä paikkaansa, jos niitä kaikkia vaaditaan yhtäaikaa!
Eli olisi hyvä, jos jostain löytyisi taulukko/tietokantamuodossa tiedot,
niin ei tarvitsisi erikseen käydä läpi ehkä satojen eri transistorityyppien
datalehtiä!
Esim näin:
NPN:
a) Suurin sallittu jännite C-E, kun estotilassa
b) Suurin sallittu virta C-E, kun kyllästystilassa
c) hFE ilmoitettuna siten, että se pätee tapauksessa b,
eli maksimilla sallitulla C-E -virralla!
Vastaavasti MOSFET:
a) rds(on), ja kuinka suuri pitää olla hilan ja lähteen välinen jännite,
jotta em. rds(on) saavutettaisiin myös käytännössä.
b) maksimi sallittu hilan ja lähteen välinen jännite
c) sisäisen "kondensaattorin" kapasintanssi, tai muu vastaava tieto,
joka joko kertoo suoraan tai josta voi laskea, että paljonko tehoa
kuluu tuon "kondensaattorin" lataamiseen/purkamiseen, jos halutaan,
että jotain virtaa katkotaan taajuudella N hz.
itseasiassa NPN -transistorista olen jonkun tuontapaisen joskus netistä
onnistunut löytämäänkin, tosin siinä ei tainnut olla tietoja muuten kuin
datalehdistä otettuina ja yhteen kerättynä,
eli em. huijausta ei siinä ollut korjattu mitenkään.
Tätä voi tietysti kysyä: miksi datalehdissä ilmoitetut tiedot ovat
usein harhaanjohtavia ?
Löytyykö jostain taulukko-/tietokantamuotoista esitystä näistä?
NPN -transistorien osalta: pidän valmistajan julkaisemia tietoja (datalehti)
ainakin osittain huijauksena !
Esimerkki:
Valmistaja ilmoittaa:
NPN -transistori, 600V, 10A, hFE = 10
Tyhmempi voisi kuvitella, että kyseinen NPN -transistori on soveltuva toimimaan
kytkimenä, kun:
transistorin ollessa sulkutilassa: C-E -jännite ei ylitä 600V
transistorin ollessa kokonaan johtavassa (kyllästys-)tilassa,
virta C-E ei ylitä 10A.
MUTTA:
sitten paljastuu jotain ikävää:
Jos transistorin läpi (C-E) tosiaan menee 10A virtaa, niin silloin kantavirtaa
pitääkin olla 5A, ei 1A, kuten ilmoitetusta hFE -lukemasta voisi päätellä!
Eli tuo ilmoitettu hFE pitää paikkansa, jos C-E -virta on enintään 1A, silloin
kantavirraksi riittää 0.1A. Mutta mitä enemmän C-E -virta ylittää 1A (mutta
silti pysyy alle ilmoitetun maksimin 10A), sitä enemmän hFE jää ilmoitettua
10:tä huonommaksi siten, että jos C-E virta on maksimi sallittu eli 10A, niin
silloin hFE on enää 2, eli kantavirtaa tarvittaisiin 5A!
Eli valmistajan ilmoittamat tiedot pitävät (kukin erikseen) paikkansa,
mutta eivät pidä paikkaansa, jos niitä kaikkia vaaditaan yhtäaikaa!
Eli olisi hyvä, jos jostain löytyisi taulukko/tietokantamuodossa tiedot,
niin ei tarvitsisi erikseen käydä läpi ehkä satojen eri transistorityyppien
datalehtiä!
Esim näin:
NPN:
a) Suurin sallittu jännite C-E, kun estotilassa
b) Suurin sallittu virta C-E, kun kyllästystilassa
c) hFE ilmoitettuna siten, että se pätee tapauksessa b,
eli maksimilla sallitulla C-E -virralla!
Vastaavasti MOSFET:
a) rds(on), ja kuinka suuri pitää olla hilan ja lähteen välinen jännite,
jotta em. rds(on) saavutettaisiin myös käytännössä.
b) maksimi sallittu hilan ja lähteen välinen jännite
c) sisäisen "kondensaattorin" kapasintanssi, tai muu vastaava tieto,
joka joko kertoo suoraan tai josta voi laskea, että paljonko tehoa
kuluu tuon "kondensaattorin" lataamiseen/purkamiseen, jos halutaan,
että jotain virtaa katkotaan taajuudella N hz.
itseasiassa NPN -transistorista olen jonkun tuontapaisen joskus netistä
onnistunut löytämäänkin, tosin siinä ei tainnut olla tietoja muuten kuin
datalehdistä otettuina ja yhteen kerättynä,
eli em. huijausta ei siinä ollut korjattu mitenkään.
Tätä voi tietysti kysyä: miksi datalehdissä ilmoitetut tiedot ovat
usein harhaanjohtavia ?
Vastaukset 4
Vanhimmat
Huijausta tai ei. Datalehdet ovat yleensä kaivettava esiin jos jotain "erikoista" aikoo tehdä eikä vain valmiiksi pureksittuja kytkentöjä. On niitä aikoinaan ollut (ennen nettiä) supistettuja datalehtikokonaisuuksia josta on saanut vinkkejä erinäköisistä puolijohteista. Ompa siellä ollut sellaisiakin transistoreita esiteltynä joitten markkinoille tulo tapahtui parikymmentä vuotta myöhemmin. Eivät ilmeisesti osanneet tehdä niitä vaikka käyttäytymis teorian tunsivat hyvin. No mun projekti ei valmistunut koskaan ja aika ajoi ohi tarpeen projektissa.
Datalehdet ovat tietysti datalehtiä ja kaupasta käteen saatava yksilö onkin sitten oma lukunsa. Datalehtien tyypilliset arvot löytyvät joistakin kappaleista, mutta hajontaa tahtoo olla samassakin valmistuserässä. Joskus olen hankkinut putkellisen tehotransistoreita ja mitannut sieltä kytkentääntoimivat yksilöt. Datalehdet tahtovat olla sivumääräärästä huolimatta supistettuja muutamiin muuttujiin ja kaikkea tarpeellista ne eivät kumminkaan sisällä.
Eikö kaikki kaipaamasi tieto löydy datalehdistä? Kyllä minä ne ainakin olen löytänyt. Kaikki ilmoitetut arvot ovat jossain tilanteessa, joka on spesifioitu datalehdessä. Tietysti kaikkiin mahdollisiin tilanteisiin ei löydy arvoja/käyriä, jolloin on pakko extrapoloida tai mitata itse.
Datalehtiä on tietysti kovin eritasoisia. Jos et löydä kaipaamaasi tietoa valitsemasi osan datalehdestä, voi olla parempi valita toinen komponentti, josta on tarkempi datalehti.
Mitä vaikkapa tästä puuttuu? http://www.farnell.com/datasheets/661741.pdf
Eikös tuolla ole suurimmat sallitutu virrat ja jännitteet sekä HFE eri tilanteissa?
Entä tästä: http://www.infineon.com/dgdl/irl3716.pdf?fileId=5546d462533600a40153565f7165254e
Tuossa on kerrottu selvästi missä tilanteessa alussa kehuttu RDSon toteutuu ja lisäksi on käyrästö, josta voit laskea RDSon eri virroilla ja hilajännitteillä.
Virrat joudut joka tapauksessa laskemaan lämmönsiirron kautta. Datalehdissä arvot ovat yleensä lyhyille pulsseille, joissa komponentti ei ehdi kuumentua.
Esim. transistorin virtavahvistus riippuu kollektorivirran suuruudesta, eli ei ole lineaarinen. Virtavahvistus pienenee myös suurilla taajuuksilla, jne.
Sen takia ladataan netistä datasheet kyseiselle transistorille, josta löytyy myös käyrästöt. Toki elektroniikan perustuntemusta tarvitaan, jotta ymmärtää kippuroista ja datatiedoista halutut asiat.
Jotain yksinkertaista voi huitaista ns. hatusta, ainakin jos on kokemusta.
Joskus tuli käytettyä spice-malleja erilaisille komponenteille. TAisi siihen olla joku graafinen kilkekin, jolla saattoi luoda skeman mitattavaksi. Tuollaisen transistorin mittaamiseen virtuaalisesti ne ovat mitä parhaimpia, koska hommahan on triviaalia. Vaikka onhan noissa simulaattoreissa omat suden kuopatkin.