Температура - переход - транзистор
Cтраница 1
Температура переходов транзистора не должна превышать предельно допустимой. Для повышения надежности транзистора температура переходов должна быть по возможности низкой по сравнению с предельно допустимой. Тепловой расчет каскада заключается в определении типа усилительного прибора и условий его охлаждения, обеспечивающих при заданной рассеиваемой мощности температуру переходов не выше допустимой. [1]
Изменение температуры переходов транзистора на 10 С из-за его прогрева или изменение температуры окружающей среды в обычном резисторном каскаде вызывает приведенное ко входу транзистора напряжение дрейфа порядка 20 мВ, дрейф такого же порядка вызывается и изменением напряжения источника питания каскада на 1 - 2 В. [2]
Повышение температуры р-п перехода транзистора зависит не только от температуры окружающей среды, но и от внутреннего нагрева самого транзистора, обусловленного мощностью потерь в нем. Высокая температура транзистора в значительной степени изменяет его параметры. При росте температуры повышается концентрация неосновных носителей. Чем выше температура, тем больше образуется пар электрон - дырка и тем выше концентрация неосновных носителей. Так как на движение неосновных носителей поле р-п переходов оказывает ускоряющее действие, то увеличиваются обратные токи через эти переходы. У кремниевых транзисторов обратный ток коллектора при повышении температуры на 10 С может возрасти в 2 5 раза. Значительно ( в несколько раз) меняется коэффициент усиления по току р при изменении температуры транзистора в диапазоне рабочих температур. В соответствии с изменением параметров транзистора, обусловленным изменением температуры, меняются его входные и выходные характеристики. [3]
Принимая практически допустимое приближение о равенстве времен нарастания и спада температуры перехода транзистора, наиболее просто оказывается использовать для этих целей кривую остывания перехода. Эквивалентная тепловая схема для анализа переходных процессов транзистора может быть представлена электрической цепью, состоящей из последовательно соединенных ЯС-цепочек ( рис. 6.2), эквивалентных тепловым параметрам отдельных частей транзистора. [4]
Они в основном и определяют степень изменения статических характеристик при колебаниях температуры переходов транзистора. [5]
Ранее было показано, что интенсивность отказов в сильнейшей степени определяется температурой переходов транзисторов и диодов. Таким образом, для оценки потенциальной надежности полупроводникового прибора необходимо знать среднюю и мгновенную температуру и ее распределение по площади переходов и других элементов конструкции. [6]
 |
Установка режима АВ с помощью одного источника напряжения.| Задание начального смещения с помощью диодов.| Задание начального смещения с помощью транзисторов. [7] |
Такая температурная компенсация, конечно, оказывается неполной, поскольку существует значительное различие в температурах перехода транзистора и его корпуса. Поэтому применяются дополнительные меры по стабилизации тока покоя. Для этой цели служат резисторы Rl и R2, реализующие отрицательную обратную связь по току. Эффективность обратной связи увеличивается с возрастанием величины сопротивлений этих резисторов. Rj и R2 включены последовательно с Rv, они снижают мощность, отдаваемую в нагрузку. По этой причине, величина сопротивлений обратной связи должна выбираться малой по сравнению с сопротивлением нагрузки. Как будет показано в разд. [8]
Структура схем переключающих реле выполнена таким образом, что исключает протекание сквозных токов через силовые транзисторы в моменты их переключений Во всех схемах достигнуто превышение температуры переходов транзисторов по сравнению с температурой окружающей среды на 5 - 10е С, что обеспечивает их эксплуатацию при температуре до 60 - 70 С. Схемы выполнены почти полностью из стандартных деталей. [9]
При работе преобразователя мощности любого типа следует обращать внимание на то, чтобы транзисторы находились в надлежащем электрическом режиме и обеспечивалось соответствующее охлаждение посредством принудительного теплоотвода или конвекции. Температура перехода транзистора не должна превышаться для обеспечения надежной работы преобразователя. Для наблюдения за работой транзистора в схеме следует использовать осциллоскоп постоянного тока с хорошей связью, чтобы измерить напряжение на транзисторе в состоянии включено. Это напряжение ( которое должно быть одинаково для обоих транзисторов), умноженное на входной постоянный ток, дает мощность, рассеиваемую в двух транзисторах генератора. Другим источником нагревания транзисторов может быть избыточный ток в цепи эмиттер-база, обусловленный избыточным возбуждением от обмотки трансформатора. Так как обмотка шунтируется посредством диода эмиттер-база, ток следует измерять при включении малого сопротивления ( 0 01 - 0 1 ом) последовательно с нагрузкой базы. Если появляется избыточный ток, его можно ограничить либо включением больших сопротивлений последовательно с базами, либо включением сопротивления в обратной цепи общей базы. Должны быть также установлены сопротивления для ограничения тока до нормального значения. [10]
Оконечные транзисторы должны быть укреплены на теплоотво-дящей пластине достаточных размеров. Температура полупроводникового перехода транзисторов ни в коем случае не должна превышать 155 С. [11]
Следовательно, ограничения, полученные из условий помехозащищенности идеальной схемы, тем более будут достаточны для реальной схемы. При изменении температуры переходов транзистора и диода их вольт-амперная характеристика изменяется. [12]
Для этого на мощных приборах может быть указана точка, в которой следует производить это измерение. Непосредственно измерить температуру перехода транзистора в процессе эксплуатации практически невозможно. В связи с этим используют косвенные методы, основанные на температурной зависимости какого-либо параметра. Такие методы обычно не дают возможности определить температуру в наиболее горячих точках структуры, которые возникают из-за разброса электрофизических свойств кристалла или дефектов конструкции. Для определения усредненной температуры перехода используют тепловое сопротивление. [13]
Любая цепь смещения, включенная в базе для уменьшения нелинейных искажений, приводит к уменьшению Ri. Чтобы свести это уменьшение к минимуму, в цепочках смещения используются кремниевые диоды. Эти диоды способствуют также повышению температурной стабильности рабочей точки. Однако эта компенсация неполная, так как температуры переходов транзистора и диода неодинаковы. [14]
Страницы: 1