En transistor er en halvlederenhet, som ble oppfunnet i 1947 på Bell Lab av William Shockley, John Bardeen og Walter Houser Brattain. Det er en grunnleggende byggestein for digitale komponenter. Den aller første transistoren oppfunnet var a punktkontakt transistor . Hovedfunksjonen til en transistor er å forsterke de svake signalene og regulere dem deretter. En transistor kompromitterer av halvledermaterialer som silisium eller germanium eller gallium - arsenid. Det er klassifisert i to typer basert på deres struktur, BJT- bipolar junction transistor (transistorer som Junction transistor, NPN transistor, PNP transistor) og FET- field-effect transistor (transistors som junction function transistor and metal oxide transistor, N-channel MOSFET , P-kanal MOSFET), og der funksjonalitet (som liten signal transistor, liten bytte transistor, kraft transistor, høyfrekvent transistor, fototransistor, unijunction transistorer). Den består av tre hoveddeler Emitter (E), Base (B) og Collector (C), eller en kilde (S), avløp (D) og gate (G).

Hva er en Power Transistor?

Den tre-terminalenheten som er designet spesielt for å kontrollere høy strøm - spenningsgrad og håndtere et stort antall effektnivåer i en enhet eller en krets, er en krafttransistor. De klassifisering av effekttransistor Inkluder følgende.

Bipolar kryssstransistor (BJT)
Metalloksyd halvleder felt-effekt transistor (MOSFET)
Statisk induksjonstransistor (SIT)
Isolert port bipolar transistor (IGBT).

Bipolar kryssstransistor

En BJT er en bipolar kryssstransistor, som er i stand til å håndtere to polariteter (hull og elektroner), kan den brukes som en bryter eller som en forsterker og også kjent som en strømstyringsenhet. Følgende er kjennetegnene ved en Kraft BJT , de er

Den har større størrelse, slik at maksimal strøm kan strømme gjennom den
Nedbrytningsspenningen er høy
Den har høyere strømførende og høyeffekthåndteringsevne
Den har et høyere spenningsfall i tilstanden
Applikasjon med høy effekt.

MOS-metall-oksid-halvleder-felt-effekt-transistor- (MOSFET) -FET

MOSFET er en underklassifisering av FET-transistor. Det er en tre-terminal enhet som inneholder kilde-, base- og avløpsterminaler. MOSFET-funksjonalitet avhenger av bredden på kanalen. Det vil si at hvis kanalbredden er bred, fungerer den effektivt. Følgende er egenskapene til en MOSFET,

Det er også kjent som en spenningskontroller
Ingen inngangsstrøm er nødvendig
En høy inngangsimpedans.

Statisk induksjonstransistor

Det er en enhet som har tre terminaler, med høy effekt og frekvens som er vertikalt orientert. Den største fordelen med den statiske induksjonstransistoren er at den har en høyere spenningsnedbrytning sammenlignet med FET-felt-effekt-transistoren. Følgende er egenskapene til statisk induksjonstransistor,

statisk induksjonstransistor

Lengden på kanalen er kort
Støy er mindre
Slå på og av er noen sekunder
Terminalmotstanden er lav.

Isolert port bipolar transistor (IGBT)

Som navnet antyder, er en IGBT en kombinasjon av FET og BJT-transistor hvis funksjon er basert på porten, der transistoren kan slås på eller av, avhengig av porten. De brukes ofte i kraftelektroniske enheter som omformere, omformere og strømforsyning. Følgende er kjennetegnene til Bipolar Transistor (IGBTs),

isolert-gate-bipolar-transistor- (IGBT)

Ved inngangen til kretsen er tapene mindre
høyere kraftforsterkning.

Struktur av krafttransistor

Power Transistor BJT er en vertikalt orientert enhet som har et stort tverrsnittsareal med alternative P- og N-lag er koblet sammen. Den kan utformes ved hjelp av P-N-P eller en N-P-N transistor.

pnp-og-npn-transistor

Følgende konstruksjon viser en P-N-P type, som består av tre terminaler emitter, base og kollektor. Hvor emitterterminalen er koblet til høyt dopet n-type lag, under hvilket et moderat dopet p-lag med 1016 cm-3 konsentrasjon er til stede, og et lett dopet n-lag med 1014 cm-3 konsentrasjon, som også er betegnet som kollektordriftregion, hvor kollektordriftområdet bestemmer enhetens gjennombruddsspenning, og i bunnen har den et n + lag som er sterkt dopet n-type lag med 1019 cm-3 konsentrasjon, hvor samleren er etset vekk for brukergrensesnitt.

NPN-kraft-transistor-konstruksjon

Drift av krafttransistor

Power Transistor BJT fungerer i fire driftsområder de er

Skjær av regionen
Aktiv region
Kva metningsregion
Hard metningsregion.

En krafttransistor sies å være i kuttemodus hvis n-p-n krafttransistoren er koblet omvendt partiskhet hvor

sak (i): Basisterminalen til transistoren er koblet til negative og emitterterminalene til transistoren er koblet til positive, og

saker): Samlerterminalen til transistoren er koblet til den negative og basisterminalen til transistoren er koblet til positiv som er base-emitter og collector-emitter er i omvendt forspenning.

cutoff-region-of-power-transistor

Derfor vil det ikke være noen strøm av utgangsstrøm til basen av transistoren der IBE = 0, og det vil heller ikke være noen utgangsstrøm som strømmer gjennom kollektoren til emitteren siden IC = IB = 0 som indikerer at transistoren er i av-tilstand som er en avskåret region. Men en liten brøkdel av lekkasjestrømmer kaster transistoren fra kollektor til emitter, dvs. ICEO.

En transistor sies å være inaktiv tilstand bare når base-emitterområdet er forspent og kollektor-base-regionen reversert forspenning. Derfor vil det være en strøm av strøm IB i transistorbunnen og strøm av strøm IC gjennom kollektoren til emitteren til transistoren. Når IB øker, øker også IC.

aktiv-region-av-kraft-transistor

En transistor sies å være i kvasi-metningstrinnet hvis base-emitter og collector-base er koblet sammen i videresendingsskjevhet. En transistor sies å være i hard metning hvis base-emitter og collector-base er koblet sammen i videresendingsskjevhet.

metning-regionen-av-kraft-transistor

V-I-utgangskarakteristikker for en krafttransistor

Utgangskarakteristikkene kan kalibreres grafisk som vist nedenfor, der x-aksen representerer VCE og y-aksen representerer IC.

output-egenskaper

Grafen nedenfor representerer forskjellige regioner som avskåret region, aktiv region, hard metningsregion, kvasi metningsregion.
For forskjellige verdier av VBE er det forskjellige nåværende verdier IB0, IB1, IB2, IB3, IB4, IB5, IB6.
Når det ikke er noen strøm, betyr det at transistoren er av. Men få strømmer som er ICEO.
For økt verdi av IB = 0, 1,2, 3, 4, 5. Der IB0 er minimumsverdien og IB6 er den maksimale verdien. Når VCE øker øker ICE også noe. Der IC = ßIB, er enheten følgelig kjent som en gjeldende kontrollenhet. Hvilket betyr at enheten er i aktiv region, som eksisterer i en bestemt periode.
Når IC har nådd maksimum, bytter transistoren til metningsområdet.
Der den har to metningsregioner kvasi metningsregion og hard metningsregion.
En transistor sies å være i et kvasi metningsområde hvis og bare hvis byttehastigheten fra på til av eller av til på er rask. Denne typen metning blir observert i mediumfrekvensapplikasjonen.
Mens det i et hardt metningsområde krever transistoren en viss tid å slå på til av eller av til på. Denne typen metning observeres i lavfrekvente applikasjoner.

Fordeler

Fordelene med kraft BJT er,

Spenningsforsterkningen er høy
Strømtettheten er høy
Fremoverspenningen er lav
Gevinst for båndbredde er stor.

Ulemper

Ulempene med kraft BJT er,

Termisk stabilitet er lav
Det er mer støyende
Å kontrollere er litt komplisert.

applikasjoner

Anvendelsene av kraft BJT er,

Strømforsyninger i brytermodus ( SMPS )
Reléer
Effektforsterkere
DC til AC-omformere
Strømstyringskretser.

Vanlige spørsmål

1). Forskjellen mellom transistor og effekt transistor?

En transistor er en elektronisk enhet med tre eller fire terminaler, der man når man bruker en inngangsstrøm til et par terminaler på transistoren, kan observere en endring i strømmen i en annen terminal i den transistoren. En transistor fungerer som en bryter eller en forsterker.

Mens en krafttransistor fungerer som en kjøleribbe, som beskytter kretsen mot skade. Den er større i størrelse enn en vanlig transistor.

2). Hvilken region av transistoren får den til å bytte raskere fra på til av eller av til på?

Strømtransistoren når den er i kvasi-metning, bytter raskere fra på til av eller av til på.

3). Hva betyr N i NPN- eller PNP-transistor?

N i NPN- og PNP-transistor representerer typen ladebærere som brukes, som er i en N-type, de fleste ladebærere er elektroner. Derfor er i NPN to N-type ladebærere inneklemt med en P-type, og i PNP er enkelt N-type ladebærer inneklemt mellom to P-type ladebærere.

4). Hva er enheten til transistoren?

Standardenhetene til en transistor for elektrisk måling er henholdsvis Ampere (A), Volt (V) og Ohm (Ω).

5). Fungerer transistor på AC eller DC?

En transistor er en variabel motstand som kan fungere på både AC og DC, men kan ikke konvertere fra AC til DC eller DC til AC.

Transistoren er en grunnleggende komponent i en digitalt system , de er av to typer basert på struktur og basert på funksjonalitet. Transistoren som brukes til å kontrollere stor spenning og strøm er en kraft BJT (bipolar transistor) er en effekt transistor. Det er også kjent som en spenningsstrømstyringsenhet som opererer i 4 regioner avskåret, aktiv, kvasi metning og hard metning basert på forsyningene gitt til transistoren. Den største fordelen med en krafttransistor er at den fungerer som en strømstyringsenhet.