Главная Мощные приборы





Рис 2 10 Схемы параллельного включения транзисторов

Устройство защиты, используемое в широкопо тосных усилителях, приведено на рис 2 9, где смещение транзистора выбирают меньшим напряжения стабилизации стабилитрона

Для транзисторов, предназначенных для работы на согласованную нагрузку, при настройке аппаратуры необходимо принимать ме ры, исключающие возможность работы транзистора на рассогласованную нагрузку Если полностью это исключить невозможно, то на-cipofiKy следует осуществлять при пониженном напряжении питания или пониженной мощности возбуждения

Режимы работы транзисторов должны контролироваться с учетом возможных неблагоприятных сочетаний условий эксплуатации аппаратуры При измерениях необходимо принимать во внимание колебания напряжений источников питания, значение и характер нагрузки на выходе блока, колебания амплитуды и длительности выходных сигналов, уровни внешних воздействующих факторов

Для повышения надежности транзисторов при эксплуатации еле дует выбирать рабочие режимы с коэффициентами нагрузки по напряжению и мощности в диапазоне 0,7-0,8 Однако следует учесть, что применение транзисторов при малых рабочих токах приводит к снижению устойчивости их работы в диапазоне температур и к нестабильности усиления во времени Использование более высокочастотных типов транзнсторов в низкочастотных цепях нежелательно, так как они дороги, склонны к самовозбуждению и облааают меньшими эксплуатационными запасами

Для коэффициентов загрузки менее 0,5-0,6 надежность работы транзистора практически не зависит от режима работы

Для повышения надежности параллельно соединенных транзисторов рекомендуется транзисторы располагать на общем теплоотводе, в цепи эмиттеров и баз включать резисторы (рис 2 10), обеспечивать их работу при коэффициентах нагрузки по току 0,5-0,6

Для повышения надежности последовательно соединенных транзисторов рекомендуется коллектор - эл1иттер шунтировать резисторами, сопротивтение которых в 2-3 раза меньше эквивалентного сопротивления закрытого транзистора, или стабилитроном, допускающим работу в ждущем режиме, напряжение стабилизации которого не более 0,7-0,8 t/кэо (рис 2 4)

При применении мощных транзисторов необходимо обеспечивать Правильный тепловой режим работы, чтобы температура корпуса Транзистора была минимальной и не превышала допустимой Превышение предельной температуры может привести к тепловому пробою р-п перехода Тепловой пробой возникает вследствие лавинооб-




-CZbr

Piic. 2,11. Схемы последовательною включен;;я i раизнсторов.

разного нараста]ия темпераlypbi р-п перехода. Во нбежанне теплового пробоя необходимо улучшать отвод тепла от транзистора. Правильный выбор теплового режима работы снижает интенсивность отказов транзисторов, а также обеспечивает стабильность выходных параметров аппаратуры. Обеспсченпе оптимального теплового режима работы транзисторов играет первостепенную роль при создании надежной аппаратуры.

Для учета зависимоеги параметров от температуры в справочнике приводятся температурный диапазон применения транзисторов, значения параметров и режимов при различных температурах и их температурные зависимости.

В качестве теплоотвода для мощных транзисторов могут использоваться специально сконструированные радиаторы или конструктивные элементы узлов и блоков При этом должна предусматр[!ваться специальная обработка мест кренления транзисторов.

Качестве]шое соединение корпуса транзистора с теплоотво том достигается шлифовкой поверх юсти теплоотвода, смазкой места соединения специальной мастикой i чн невысьп.ающнм маслом.

Для улучшения теплового контакта рекомендуется смачивать нижнее основание транзистора полиметилсилоксановой жидкостью ПМС-100 ГОСТ 13032-77 или теплоотводящей смазкой КПТ-8 ГОСТ 19783-74. Полезным оказывается использование тонких прогсла-док из фольги мягких металлов Сверление больших отверстий в радиаторе для выводов транзистора уменьшает эффективность отвода тепла

Площадь теплоотвода приб.шженно можно вычислить по формуле

5[см=1 « 1000/(/?,„б,),

где Rt п с - требуемое тепловое сопротивление переход - окружающая среда, °С/мВт, 6i -коэффициент теплопередачи от теплоотвода в окружающую среду, равный 0,6-1,5 мВт/(см-°С).

Для повышения эффективности отвода тепла за счет излучения рекомендуется теплоотвод покрывать черной матовой краской (зачернить)

Принудительный обдув теплоотвода, помещение его в проточную жидкость (вода, масло) значительно улучшает охлаждение транзисторов и позволяет снимать с них большие мощности.

Крепление транзисторов к радиаторам должно обеспечить их надежный тепловой контакт. Особое внимание следует уделить надеж-



„ОМУ тепловому контакту при введении между корпусом транзистора падиатором изолирующих прокладок Для уменьшения общего теплового сопротивления лучше изолировать радиатор от корпуса аппаратуры, чем транзистор от радиатора

При необходимости электрической изоляции корпуса (коллектора) тпанзистора от шасси или теплоотвода между корпусом и теплоот-водом рекомендуется ставить прокладку из оксидированного алюминия или слюды Суммарное тепловое сопротивление переход - тепло-отвод увеличивается при этом на 0,5 "С/Вт на каждые 50 мкм толщины слюдяной прокладки или на 0,25 °С/Вт на каждые 50 мкм тол-шины слоя аксидированного алюминия

При применении заливки плат компаундами следует учитывать возможное ухудшение теплообмена между транзисторами и окружающей средой Для заливки плат следует использовать компаунды, не оказывающие отрицательного химического и механического влияния на транзисторы

Особенностью применения мощных биполярных транзисторов является работа этих приборов в режимах, бтизких к предельным по температуре перехода Для обеспечения надежной работы аппаратуры режимы использования мощных транзисторов должны выбираться таким образом, чтобы ток и напряжение не выходили за пределы области максимальных режимов На рис 2 12 приведен типичный вид области максимальных режимов мощного биполярного транзистора Сплошными линиями ограничена область статического режима работы транзистора, а пунктир1ыми - импульсного Область максимальных режимов ограничена

максимально допустимым током коллектора (постоянным и импульсным) - область I,

максимально допустимой мощностью рассеивания (постоянной и импульсной) - область П,

вторичным пробоем - область II!,

граничным напряжением вольт амперной характеристики при заданных условиях на входе - область IV,

максимально допустимым обратным напряжением коллектор - эмиттер (постоянным и импульсным) - область V

Область максимальных режимов в справочнике приводится, как правило, при температуре коопуса Гк, при которой обеспечивается максимальная мощность рассеивания При увеличении температуры корпуса выше Тщ мощность рассеивания определяется с помощью графиков (рис 2 13), а при их отсутствии - рассчитывается по фор-

муле

7-п, к-

где Гп - температура перехода; Г, - температура корпуса (например, Т„2, Ткз ИТ п), Нтп к - тепловое сопротивление переход - корпус

При работе транзистора при температуре корпуса Ткз или Т„з (см рис 2 12) область И перемещается, что соответствует уменьшению мощности рассеивания, определенной графическим путем или рассчитанной по формуле

При повышении температуры корпуса изменяется также положение области V Значение предельно допустимого обратного напряжения коллектор - эмиттер (постоянного или импульсного) при росте



0 1 2 3 4 5 [6] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183


0.0631