Koble til to eller flere transistorer parallelt

Kobling av transistorer parallelt er en prosess der identiske pinouts av to eller flere transistorer er koblet sammen i en krets for å multiplisere krafthåndteringskapasiteten til det kombinerte parallelle transistorsettet.

I dette innlegget vil vi lære hvordan du trygt kan koble flere transistorer parallelt, disse kan være BJTs eller mosfets, vi vil diskutere begge deler.

Hvorfor parallell transistor blir nødvendig

Mens du lager kraftelektroniske kretser, blir det veldig viktig å konfigurere effektutgangstrinnet riktig. Dette innebærer å skape et kraftstadium som kan håndtere høy kraft med minst mulig innsats. Dette er vanligvis ikke mulig ved bruk av enkle transistorer, og krever at mange av dem kobles parallelt.

Disse trinnene kan primært bestå av kraftenheter som strøm BJT eller MOSFET . Normalt blir enkelt BJT tilstrekkelig for å få moderat utgangsstrøm, men når det kreves høyere utgangsstrøm, blir det nødvendig å legge til flere antall av disse enhetene sammen. Derfor blir det nødvendig å koble avhandlingene enhetene parallelt. Selv om ved bruk av enkelt BJT er relativt enklere, å koble dem parallelt trenger litt oppmerksomhet på grunn av den ene betydelige ulempen med transistoregenskaper.

Hva er 'Thermal Runaway' i BJTs

I henhold til spesifikasjonene deres, må transistorer (BJT) drives under rimelig kjøligere forhold, slik at strømforsyningen ikke overstiger den maksimalt spesifiserte verdien. Og det er derfor vi installerer heatsinks på dem for å opprettholde kriteriet ovenfor.

Videre har BJT-er en negativ temperaturkoeffisientkarakteristikk som tvinger dem til å øke ledningshastigheten proporsjonalt som deres tilfellet temperatur øker .

Ettersom temperaturen i tilfellet har en tendens til å øke, øker også strømmen gjennom transistoren, noe som tvinger enheten til å varme seg opp ytterligere.

Prosessen kommer inn i en slags kjedereaksjon som oppvarmer enheten raskt til enheten blir for varm til å opprettholde og blir permanent skadet. Denne situasjonen kalles termisk rømling, i transistorer.

Når to eller flere transistorer er koblet parallelt på grunn av deres litt forskjellige individuelle egenskaper (hFE), kan transistorene i gruppen forsvinne med forskjellige hastigheter, noen litt raskere og andre litt tregere.

Følgelig kan transistoren som kan lede litt mer strøm gjennom den, begynne å bli oppvarmet raskere enn de nærliggende enhetene, og snart kan vi oppdage at enheten går inn i en termisk rømningssituasjon som skader seg selv og deretter overfører fenomenet til de gjenværende enhetene også , i prosessen.

Situasjonen kan håndteres effektivt ved å legge til en motstand med liten verdi i serie med emitteren til hver transistor koblet parallelt. De motstand hemmer og kontrollerer mengden strøm passerer gjennom transistorene og lar den aldri gå til farlige nivåer.

Verdien skal beregnes på riktig måte, i henhold til størrelsen på strømmen som går gjennom dem.

Hvordan er det koblet sammen? Se figuren nedenfor.

Hvordan beregne emitterstrømbegrensningsmotstanden i parallelle BJT-er

Det er faktisk veldig enkelt, og kan beregnes ved hjelp av Ohms lov:

R = V / I,

Hvor V er forsyningsspenningen som brukes i kretsen, og 'I' kan være 70% av transistorens maksimale strømhåndteringskapasitet.

La oss for eksempel si at hvis du brukte 2N3055 for BJT, siden den maksimale strømhåndteringskapasiteten til enheten er rundt 15 ampere, vil 70% av dette være rundt 10,5 A.

Derfor, forutsatt at V = 12V, da

R = 12 / 10,5 = 1,14 ohm

Beregning av basemotstanden

Dette kan gjøres ved hjelp av følgende formel

Rb = (12 - 0,7) hFE / samlestrøm (Ic)

La oss anta at hFE = 50, belastningsstrøm = 3 ampere, kan formelen ovenfor løses som under:

Rb = 11,3 x 50/3 = 188 ohm

Hvordan unngå emittermotstander i parallelle BJT-er

Selv om bruken av emitterstrømbegrensningsmotstander ser bra ut og teknisk riktig, kan en enklere og smartere tilnærming være å montere BJT-ene over en felles kjøleplate med mye kjøleplastpasta påført kontaktflatene.

Denne ideen vil tillate deg å bli kvitt de rotete ledningsviklede emittermotstandene.

Montering over en felles kjøleribbe vil sikre rask og jevn fordeling av varmen og eliminere den fryktede termiske rømningssituasjonen.

Dessuten, siden samlerne til transistorene antas å være parallelle og sammenføyde med hverandre, blir ikke bruk av glimmerisolatorer viktigere og gjør ting veldig praktisk når transistorenes kropp blir koblet parallelt gjennom selve kjøleplaten.

Det er som en vinn-vinn-situasjon ... transistorer som enkelt kombineres parallelt gjennom heatsink-metallet og blir kvitt de store emittermotstandene, og det eliminerer også den termiske rømningssituasjonen.

Koble til MOSFETs parallelt

I den ovennevnte delen lærte vi hvordan vi trygt kobler BJTs parallelt, når det gjelder mosfeter blir forholdene helt motsatte, og mye til fordel for disse enhetene.

I motsetning til BJT-er, har mosfeter ikke de negative temperaturkoeffisientproblemene, og er derfor fri for de termiske rømningssituasjonene på grunn av overoppheting.

Tvert imot, disse enhetene har positive temperaturkoeffisientegenskaper, noe som betyr at enhetene begynner å lede mindre effektivt og begynner å blokkere strøm når det begynner å bli varmere.

Derfor mens du kobler mygg parallelt trenger vi ikke bekymre oss mye for noe, og du kan ganske enkelt fortsette å koble dem opp parallelt, uten å avhenge av noen strømbegrensende motstander, som vist nedenfor. Imidlertid bør bruk av separate portmotstander for hver av mosfetene vurderes ... selv om dette ikke er for kritisk ..