Транзистори паралельно


16

Я хочу використовувати кілька транзисторів паралельно для управління струмом через навантаження. Це полягає в розподілі струму через навантаження по транзисторам, щоб окремі транзистори з номінальним струмом колектора менше, ніж той, що проходить через навантаження, могли бути об'єднані для управління навантаженням.

Два питання:

  1. Чи добре працює така схема розташування, як у наведеній нижче схемі? (Значення резисторів лише дуже приблизно).

  2. Як слід розраховувати значення резистора? Я думав використовувати діапазон значень hfe для транзистора наступним чином: обчислити два струми колектора: для мінімального значення VR, мінімального та максимального струму колектора для мінімальних та максимальних значень hfe.

Спасибі

схематичний

імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab

Редагувати: Насправді я б зняв обмеження R і мав VR розтягнути через рейки, при цьому склоочисник підключений до R1-R3


1
Додатковим бонусом до побудови такої схеми є додавання надмірності. Якщо ви фізично побудуєте схему так, щоб паралельний резистор / транзистори були кожною частиною знімного картриджа (як вакуумна трубка / розетка), ви зможете витягнути його і замінити на ідентичний, не потребуючи його вимикання (Безпека, безумовно, повинна враховуватися, залежно від типу живлення та навантаження, яким ви керуєте).
AJMansfield

Відповіді:


16

Це насправді дуже поширена техніка, як з BJT (традиційні транзистори, як намальовано вище), так і з MOSFET. З BJT вам не потрібно турбуватися з окремими обрізаними базовими резисторами, все, що вам потрібно зробити, - це додавати поточні резистори для спільного використання або іноді називати баластними резисторами . Перегляньте, наприклад, цю сторінку, першу, яку я знайшов у google, що пояснила цей дизайн:

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_4/16.html

Якщо ви використовуєте MOSFET, то вам не потрібні поточні резистори для спільного використання, вони можуть бути паралельними "поза коробкою". MOSFET мають "вбудований" негативний зворотний зв'язок: якщо один MOSFET отримує більшу частку струму, він стає більш гарячим, що в свою чергу збільшує його опір і зменшує кількість струму, що проходить через нього. Ось чому MOSFET зазвичай надають перевагу програмам, де потрібні паралельні транзистори. Однак BJT легше вбудовувати в джерела струму, оскільки вони мають досить постійне посилення струму.


1
Фантастично, дякую. Як би я розрахував мінімальне значення резистора баласту? (У знайдених таблицях даних я знайшов єдині температурні графіки - це зниження потужності та температури корпусу). Чи є формула, яка б працювала в усіх моделях NPN?
CL22

Тут немає хорошої чи поганої відповіді, це залежить від інших варіантів дизайну, як правило. Зазвичай резистор вибирають таким чином, щоб падіння напруги на резисторі було приблизно на порядок менше, ніж падіння напруги над BJT. Однак у деяких конструкціях це все ж може давати резистори потужністю 10 Вт +, які неприпустимо великі, тому ви можете зайнятись ще меншими значеннями.
користувач36129

6
На відміну від коефіцієнта Rds з позитивною тимчасовою температурою, який врівноважує струм між комутованими FET, коефіцієнт Vth з негативним темпом Vth призведе до того, що паралельні лінійні FET не поділяться.
gsills

3
-1 для дезінформаційного балансу струму в БНТ, що працює в лінійному режимі.
gsills

Ну, це залежить від того, що ви називаєте дезінформацією. Так, траншеї БНТ при високих температурах матимуть неоднаковий розподіл струму. Але є хорошою практикою паралельних ПНД в лінійному режимі. Гарячі кров'янисті виділення та нерівномірний розподіл струму не є проблемою для більшості програм, особливо якщо ви добре тримаєтесь в SOA і переконайтеся, що ви знижуєте струм при більш високій температурі, ви будете прекрасно. Тільки не намагайтеся керувати воротами за допомогою потенціометра і зберігайте їх в прохолоді. Це використовується у багатьох, якщо не у всіх раковинах напруги низького навантаження.
користувач36129

11

Для програми, де потрібно паралельно здійснювати паралельний транзистор і керувати струмом лінійним способом (не вмикаючи та вимикаючи транзистори повністю), BJT - це найкраща ставка. Як каже Олін Летроп, схема повинна мати резистори послідовно з випромінювачами BJT, щоб допомогти збалансувати струм.

Ось початковий приклад схеми для показу розміщення резисторів випромінювача.

введіть тут опис зображення

γ

(β+1)(Vc-Vbeo(1-γΔТ1))Rb1+Re1(β+1)

β

βΔТ1

введіть тут опис зображення

Таким чином, при Re1 1 Ом відбувається приблизно 10% зміна зі 100 градусами підйому темпу. Емітерні резистори в цьому прикладі мали б до близько 1,5 Вт. Можна використовувати нижчі значення, але тоді варіація буде більшою. Робота Q1 і Q2 була б головним чином незалежною, за винятком Vc та напруги на Rload.

Щоб реально контролювати струм, хоча знадобиться цикл зворотного зв'язку для регулювання Vc. І для того, щоб реально викликати збіг струму в кожному транзисторі, знадобиться цикл зворотного зв'язку для кожного транзистора.

Не спробуйте цього з MOSFETS. Принаймні не сподівайтеся, що MOSFET магічно ділиться поточним.

VгоVго

введіть тут опис зображення

VthTjgf

VthVgsVthVth

VthVth

Vгс

Паралельні лінійно керовані MOSFET для обміну потоком означають наявність циклу зворотного зв'язку для кожного пристрою.


ON Semiconductor AND8199 обговорює це докладно.
Філ Мороз

@PhilFrost дякую за посилання, мені це подобається краще, ніж той, який я мав. Додано для відповіді.
gsills

10

Ваша схема, як показано, не є гарною ідеєю, оскільки всі транзистори не будуть рівними. Можливі значні зміни в коефіцієнті виграшу від частини до частини, і BE краплі точно не збігаються. Що ще гірше, транзистор, який закінчує приймати самий струм, стане найгарячішим, що змушує його падіння BE знижуватися, що змушує його брати більше струму ...

Найпростіший спосіб обійти це біполярними транзисторами - це поставити невеликий окремий резистор послідовно з кожним випромінювачем. У вас є навантаження 50 Ом, тому резистори випромінювання 1 Ом повинні бути нормальними. Тепер ви пов’язуєте всі основи разом напрямком.

Коли транзистор проводить більше струму, ніж інші, напруга через його резистор випромінюється вгору. Це зменшує його напругу BE відносно інших, що дає йому менший базовий струм, що змушує переносити менше вихідного струму надмірного струму. Емітерні резистори в основному викликають негативний зворотний зв'язок, який підтримує всі транзистори приблизно врівноваженими.


1
+1 для додавання випромінювальних резисторів для балансування струму між BJT.
gsills
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.