Transistor adalah alat semikonduktor, yang diciptakan pada tahun 1947 di Bell Lab oleh William Shockley, John Bardeen, dan Walter Houser Brattain. Ini adalah asas asas bagi sebarang komponen digital. Transistor pertama yang dicipta ialah transistor kenalan titik . Fungsi utama a transistor adalah untuk menguatkan isyarat lemah dan mengaturnya dengan sewajarnya. Transistor berkompromi bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium atau gallium - arsenide. Terdapat dikelaskan kepada dua jenis berdasarkan strukturnya, transistor persimpangan BJT- bipolar (transistor seperti transistor Junction, transistor NPN, transistor PNP) dan transistor kesan medan FET (transistor seperti transistor fungsi persimpangan dan transistor oksida logam, saluran NOS MOSFET , P- saluran MOSFET), dan terdapat fungsi (seperti Transistor isyarat kecil, Transistor pensuisan kecil, Transistor kuasa, transistor frekuensi tinggi, Phototransistor, transistor Unijunction). Ia terdiri daripada tiga bahagian utama Emitter (E), Base (B), dan Collector (C), atau Source (S), drain (D), dan gate (G).

Apa itu Transistor Kuasa?

Peranti tiga terminal yang direka khusus untuk mengawal arus tinggi - penarafan voltan dan menangani sebilangan besar tahap kuasa dalam peranti atau litar adalah transistor kuasa. The klasifikasi transistor kuasa sertakan perkara berikut.

Transistor simpang bipolar (BJT)
Transistor kesan medan semikonduktor oksida logam (MOSFET)
Transistor aruhan statik (SIT)
Transistor bipolar pintu bertebat (IGBT).

Transistor Persimpangan Bipolar

A BJT adalah transistor persimpangan bipolar, yang mampu menangani dua polariti (lubang dan elektron), ia dapat digunakan sebagai suis atau sebagai penguat dan juga dikenal sebagai alat kawalan arus. Berikut adalah ciri-ciri a Kuasa BJT , mereka

Ia mempunyai ukuran yang lebih besar, sehingga arus maksimum dapat mengalir melaluinya
Voltan kerosakan adalah tinggi
Ia mempunyai keupayaan pengendalian arus dan daya tinggi yang lebih tinggi
Ia mempunyai penurunan voltan dalam keadaan yang lebih tinggi
Aplikasi kuasa tinggi.

MOS-logam-oksida-semikonduktor-medan-kesan-transistor- (MOSFET) -FET

MOSFET adalah subklasifikasi transistor FET, Ia adalah peranti tiga terminal yang mengandungi terminal sumber, asas, dan longkang. Fungsi MOSFET bergantung pada lebar saluran. Iaitu jika lebar salurannya lebar, ia berfungsi dengan cekap. Berikut adalah ciri-ciri MOSFET,

Ia juga dikenali sebagai pengawal voltan
Tidak memerlukan arus input
Impedansi input yang tinggi.

Transistor Induksi Statik

Ini adalah peranti yang mempunyai tiga terminal, dengan daya dan frekuensi tinggi yang berorientasi menegak. Kelebihan utama transistor aruhan statik ialah ia mempunyai kerosakan voltan yang lebih tinggi berbanding dengan transistor kesan medan FET. Berikut adalah ciri-ciri transistor aruhan statik,

transistor statik-aruhan

Panjang salurannya pendek
Bunyi kurang
Hidupkan dan mati adalah beberapa saat
Rintangan terminal rendah.

Transistor Bipolar gerbang terlindung (IGBT)

Seperti namanya IGBT adalah gabungan transistor FET dan BJT yang fungsinya didasarkan pada gerbangnya, di mana transistor dapat dihidupkan atau dimatikan bergantung pada pintu gerbangnya. Mereka biasanya digunakan dalam peranti elektronik kuasa seperti penyongsang, penukar, dan bekalan kuasa. Berikut adalah ciri-ciri transistor Bipolar gerbang bertebat (IGBT),

transistor bertebat-bipolar-transistor- (IGBT)

Pada input litar, kerugiannya lebih sedikit
perolehan kuasa yang lebih tinggi.

Struktur Kuasa Transistor

Power Transistor BJT adalah peranti berorientasi menegak yang mempunyai luas keratan rentas dengan lapisan jenis P dan N yang bergantian disambungkan bersama. Ia boleh dirancang dengan menggunakan P-N-P atau sebuah N-P-N transistor.

transistor pnp-dan-npn

Pembinaan berikut menunjukkan jenis P-N-P, yang terdiri daripada tiga terminal pemancar, pangkalan, dan pemungut. Di mana terminal pemancar disambungkan ke lapisan tipe-n yang sangat doped, di bawahnya terdapat lapisan p yang cukup doping dengan kepekatan 1016 cm-3, dan lapisan n-ringan dengan kepekatan 1014 cm-3, yang juga dinamakan sebagai kawasan drift pemungut, di mana kawasan drift pemungut memutuskan voltan pemecahan peranti dan di bahagian bawah, ia mempunyai lapisan n + yang lapisan lapisan n-jenis yang sangat doped dengan kepekatan 1019 cm-3, di mana pengumpul terukir antaramuka pengguna.

NPN-kuasa-transistor-pembinaan

Pengoperasian Power Transistor

Power Transistor BJT berfungsi di empat wilayah operasi di mana mereka berada

Memotong wilayah
Kawasan aktif
Kawasan ketepuan kuasi
Kawasan ketepuan keras.

Transistor kuasa dikatakan berada dalam mod pemotongan jika transistor kuasa n-p-n disambungkan secara terbalik berat sebelah di mana

kes (i): Terminal asas transistor disambungkan ke negatif dan terminal pemancar transistor disambungkan ke positif, dan

kes: Terminal pemungut transistor disambungkan ke negatif dan terminal asas transistor disambungkan ke positif iaitu pemancar asas dan pemancar pemungut berada dalam bias terbalik.

cutistor-region-of-power-transistor

Oleh itu tidak akan ada aliran arus keluaran ke dasar transistor di mana IBE = 0, dan juga tidak akan ada arus keluaran yang mengalir melalui pemungut ke pemancar kerana IC = IB = 0 yang menunjukkan transistor berada dalam keadaan mati yang merupakan wilayah terputus. Tetapi sebahagian kecil arus kebocoran mengalirkan transistor dari pemungut ke pemancar, iaitu ICEO

Transistor dikatakan tidak aktif hanya apabila wilayah pemancar asas adalah bias ke hadapan dan bias terbalik kawasan pemungut. Oleh itu akan berlaku aliran IB semasa di dasar transistor dan aliran IC arus melalui pemungut ke pemancar transistor. Apabila IB meningkat IC juga meningkat.

transistor aktif-rantau-kuasa

Transistor dikatakan berada dalam tahap ketepuan kuasi jika pemancar asas dan pemungut-dasar dihubungkan dalam bias pemajuan. Suatu transistor dikatakan berada dalam keadaan tepu keras jika pemancar asas dan pemungut-dasar dihubungkan dalam bias pemajuan.

tepu-rantau-kuasa-transistor

Ciri Output V-I Transistor Daya

Ciri output dapat dikalibrasi secara grafik seperti yang ditunjukkan di bawah, di mana paksi-x mewakili VCE dan paksi-y mewakili IC.

output-ciri

Grafik di bawah menunjukkan pelbagai kawasan seperti rantau pemotongan, rantau aktif, rantau tepu keras, rantau saturasi kuasi.
Untuk nilai VBE yang berbeza, terdapat nilai semasa yang berbeza IB0, IB1, IB2, IB3, IB4, IB5, IB6.
Apabila tidak ada aliran semasa, ini bermakna transistor dimatikan. Tetapi beberapa aliran semasa yang merupakan ICEO.
Untuk peningkatan nilai IB = 0, 1,2, 3, 4, 5. Di mana IB0 adalah nilai minimum dan IB6 adalah nilai maksimum. Apabila VCE meningkat ICE juga meningkat sedikit. Di mana IC = ßIB, maka peranti ini dikenali sebagai alat kawalan semasa. Yang bermaksud peranti berada di kawasan aktif, yang wujud untuk jangka masa tertentu.
Setelah IC mencapai maksimum transistor beralih ke kawasan tepu.
Di mana ia memiliki dua wilayah tepu wilayah kuasi saturasi dan wilayah tepu keras.
Transistor dikatakan berada di kawasan tepu kuasi jika dan hanya jika kelajuan beralih dari hidup ke mati atau mati ke pantas. Ketepuan jenis ini diperhatikan dalam aplikasi frekuensi sederhana.
Manakala di kawasan tepu keras transistor memerlukan sejumlah waktu untuk beralih dari hidup ke mati atau mati ke keadaan. Ketepuan jenis ini diperhatikan dalam aplikasi frekuensi rendah.

Kelebihan

Kelebihan power BJT adalah,

Keuntungan voltan tinggi
Ketumpatan arus tinggi
Voltan ke hadapan rendah
Keuntungan lebar jalur adalah besar.

Kekurangan

Kelemahan kuasa BJT adalah,

Kestabilan terma rendah
Ia lebih ribut
Mengawal agak rumit.

Permohonan

Aplikasi kuasa BJT adalah,

Bekalan kuasa mod suis ( SMPS )
Geganti
Penguat kuasa
Penukar DC ke AC
Litar kawalan kuasa.

Soalan Lazim

1). Perbezaan antara transistor dan transistor kuasa?

Transistor adalah peranti elektronik tiga atau empat terminal, di mana semasa menggunakan arus input pada sepasang terminal transistor, seseorang dapat melihat perubahan arus di terminal lain transistor itu. Transistor bertindak seperti suis atau penguat.

Manakala transistor kuasa bertindak seperti heat sink, yang melindungi litar dari kerosakan. Ukurannya lebih besar daripada transistor biasa.

2). Kawasan transistor mana yang menjadikannya beralih lebih cepat dari hidup ke mati atau mati ke aktif?

Transistor kuasa ketika berada dalam saturasi kuasi beralih lebih cepat dari hidup ke mati atau mati ke hidup.

3). Apa maksud N dalam transistor NPN atau PNP?

N dalam NPN dan transistor jenis PNP mewakili jenis pembawa cas yang digunakan, yang dalam jenis N, pembawa muatan majoriti adalah elektron. Oleh itu di NPN dua pembawa cas jenis-N diapit dengan jenis P, dan di PNP pembawa cas jenis-N tunggal diapit di antara dua pembawa cas jenis-P.

4). Apakah unit transistor?

Unit piawai transistor untuk pengukuran elektrik masing-masing adalah Ampere (A), Volt (V), dan Ohm (Ω).

5). Adakah transistor berfungsi pada ac atau dc?

Transistor adalah perintang boleh ubah yang boleh berfungsi pada AC dan DC tetapi tidak dapat menukar dari AC ke DC atau DC ke AC.

Transistor merupakan komponen asas bagi a sistem digital , mereka terdiri daripada dua jenis berdasarkan strukturnya dan berdasarkan fungsi mereka. Transistor yang digunakan untuk mengawal voltan dan arus yang besar adalah daya BJT (transistor bipolar) adalah transistor kuasa. Ia juga dikenali sebagai alat kawalan arus-voltan yang beroperasi di 4 wilayah pemotongan, aktif, saturasi kuasi, dan saturasi keras berdasarkan bekalan yang diberikan kepada transistor. Kelebihan utama transistor kuasa ialah ia berfungsi sebagai alat kawalan semasa.