Collegamento di due o più transistor in parallelo

Collegamento di due o più transistor in parallelo

Il collegamento di transistor in parallelo è un processo in cui le piedinature identiche di due o più transistor sono collegate insieme in un circuito per moltiplicare la capacità di gestione della potenza del set di transistor in parallelo combinato.



In questo post impareremo come collegare in sicurezza più transistor in parallelo, questi possono essere BJT o mosfet, discuteremo entrambi.

Perché il transistor parallelo diventa necessario

Mentre si realizzano circuiti elettronici di potenza, la configurazione corretta dello stadio di uscita di potenza diventa molto cruciale. Ciò comporta la creazione di uno stadio di potenza in grado di gestire una potenza elevata con il minimo sforzo. Questo di solito non è possibile utilizzando transistor singoli e richiede che molti di essi siano collegati in parallelo.





Queste fasi possono essere principalmente costituite da dispositivi di alimentazione come il BJT di potenza o MOSFET . Normalmente, i singoli BJT diventano sufficienti per ottenere una corrente di uscita moderata, tuttavia quando è richiesta una corrente di uscita più elevata, diventa necessario aggiungere un numero maggiore di questi dispositivi insieme. Diventa quindi necessario collegare questi dispositivi in ​​parallelo. Anche se utilizzando singoli BJT è relativamente più semplice, collegarli in parallelo richiede una certa attenzione a causa dell'unico inconveniente significativo delle caratteristiche dei transistor.

Cos'è la 'fuga termica' nei BJT

Secondo le loro specifiche, i transistor (BJT) devono essere utilizzati in condizioni ragionevolmente più fredde, in modo che la loro dissipazione di potenza non superi il valore massimo specificato. Ed è per questo che installiamo dissipatori di calore su di essi per mantenere il criterio di cui sopra.



Inoltre, i BJT hanno una caratteristica di coefficiente di temperatura negativo che li costringe ad aumentare la loro velocità di conduzione proporzionalmente alla loro la temperatura della cassa aumenta .

Poiché la temperatura della custodia tende ad aumentare, aumenta anche la corrente attraverso il transistor, il che costringe il dispositivo a riscaldarsi ulteriormente.

Il processo entra in una sorta di reazione a catena riscaldando rapidamente il dispositivo fino a quando il dispositivo diventa troppo caldo per sostenere e viene danneggiato in modo permanente. Questa situazione è chiamata fuga termica, nei transistor.

Quando due o più transistor sono collegati in parallelo, a causa delle loro caratteristiche individuali leggermente diverse (hFE), i transistor nel gruppo possono dissiparsi a velocità diverse, alcuni un po 'più veloci e altri un po' più lenti.

Di conseguenza, il transistor che potrebbe condurre un po 'più di corrente attraverso di esso potrebbe iniziare a riscaldarsi più velocemente dei dispositivi vicini, e presto potremmo scoprire che il dispositivo entra in una situazione di fuga termica che si danneggia e successivamente trasferisce il fenomeno anche ai dispositivi rimanenti , nel processo.

La situazione può essere efficacemente affrontata aggiungendo un resistore di piccolo valore in serie con l'emettitore di ciascun transistor collegato in parallelo. Il il resistore inibisce e controlla la quantità di corrente passare attraverso i transistor e non gli permette mai di andare a livelli pericolosi.

Il valore deve essere opportunamente calcolato, in base all'entità della corrente che li attraversa.

Come è connesso? Vedere la figura sotto.

come collegare i transistor in parallelo

Come calcolare il resistore di limitazione della corrente dell'emettitore in BJT paralleli

In realtà è molto semplice e potrebbe essere calcolato utilizzando la legge di Ohm:

R = V / I,

Dove V è la tensione di alimentazione utilizzata nel circuito e 'I' potrebbe essere il 70% della capacità di gestione della corrente massima del transistor.

Ad esempio, supponiamo che se hai utilizzato 2N3055 per il BJT, poiché la capacità massima di gestione della corrente del dispositivo è di circa 15 ampere, il 70% di questa sarebbe circa 10,5 A.

Quindi, assumendo V = 12V, allora

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

Calcolo della resistenza di base

Questo può essere fatto usando la seguente formula

Rb = (12 - 0,7) hFE / Corrente collettore (Ic)

Supponiamo che hFE = 50, corrente di carico = 3 ampere, la formula sopra potrebbe essere risolta come sotto:

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

Come evitare le resistenze dell'emettitore nei BJT paralleli

Sebbene l'uso di resistori limitatori di corrente dell'emettitore sembri buono e tecnicamente corretto, un approccio più semplice e intelligente potrebbe essere quello di montare i BJT su un comune dissipatore di calore con molta pasta del dissipatore applicata alle loro superfici di contatto.

Questa idea ti permetterà di sbarazzarti delle disordinate resistenze dell'emettitore a filo avvolto.

Il montaggio su un dissipatore di calore comune garantirà una condivisione rapida e uniforme del calore ed eliminerà la temuta situazione di fuga termica.

Inoltre, poiché i collettori dei transistor dovrebbero essere in parallelo e uniti tra loro, l'uso di isolatori di mica non diventa più essenziale e rende le cose molto convenienti in quanto il corpo dei transistor si collega in parallelo attraverso il loro stesso metallo del dissipatore.

È come una situazione vantaggiosa per tutti ... i transistor si combinano facilmente in parallelo attraverso il metallo del dissipatore di calore, eliminando le ingombranti resistenze dell'emettitore, oltre a eliminare la situazione di fuga termica.

collegare i transistor in parallelo montando su un dissipatore comune

Collegamento di MOSFET in parallelo

Nella sezione precedente abbiamo imparato come collegare in modo sicuro i BJT in parallelo, quando si tratta di mosfet le condizioni diventano completamente opposte, e molto a favore di questi dispositivi.

A differenza dei BJT, i mosfet non hanno problemi di coefficiente di temperatura negativo, e quindi sono esenti da situazioni di fuga termica dovute al surriscaldamento.

Al contrario, questi dispositivi presentano caratteristiche di coefficiente di temperatura positivo, il che significa che i dispositivi iniziano a condurre in modo meno efficiente e iniziano a bloccare la corrente quando inizia a riscaldarsi.

Perciò durante il collegamento dei mosfet in parallelo non dobbiamo preoccuparci molto di nulla, e potete semplicemente procedere collegandoli in parallelo, senza dipendere da nessuna resistenza limitatrice di corrente, come mostrato di seguito. Tuttavia, si dovrebbe considerare l'utilizzo di resistori di gate separati per ciascuno dei mosfet ... anche se questo non è troppo critico ..

esempio di circuito mosfet collegato in parallelo


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