Аналог тиристора на транзисторах схемы. электрические схемы бесплатно

Аналоги

Для замены могут подойти транзисторы кремниевые, со структурой NPN, усилительные, линейные. Разработаны для применения в широкополосных усилителях мощности, стабилизаторах, преобразователях напряжения.

Отечественное производство

Тип	P_C	U_CB	U_CE	U_EB	I_C	T_J	f_T	C_ob	h_FE	U_CE(sat)	Корпус
2SD882	1/10	40	30	5	3/7	150	80	45	30…400	≤0,5	TO126
2Т903А/Б	30	60	60	4	3	150	≥ 120	180	15…180	≤ 2,0	КТЮ-3-20
2Т/КТ908А	50	140	100	5	10	150	≥ 50	—	8…60	≤ 1,5	КТЮ-3-20
КТ908Б	50	140	60	5	10	150	≥ 30	—	≥ 20	≤ 1,0	КТЮ-3-20
КТ921А/Б	12,5	65	65	4	3,5	150	—	50	45	≤ 1,8	ТО-60
КТ925В/Г	25	36	36	3,5	3,3	150	450	60	80	—	КТ-17
КТ932А/Б/В	20	80/60/40	80/60/40	4,5	2	150	≥ 40	≤ 300	40…120	≤ 1,5	ТО-3
КТ961А/Б/В/Г	12,5	160/80/60/40	160/80/60/40	5	1,5	150	≥ 50	—	20…500	≤ 0,5	ТО126
КТ972А/Б/В/Г	8	60/45/60/60	60/45/60/60	5	2	150	≥ 200	—	≥ 750	≤ 1,5	ТО126

Зарубежное производство

Тип	P_C	U_CB	U_CB	U_EB	I_C/_{I_CM}	T_J	f_T	C_ob	h_FE	U_CE(sat)	Корпус	Маркировка на корпусе
2SD882	1/10	40	30	5	3/7	150	80	45	30…400	≤ 0,5	TO126	—
2SC4342	1,3/12	150	100	8	3/5	150	—	—	1000…20000	≤ 1,5	TO126	—
2SC5694	1,2/10	60	50	6	7/10	150	330	28	150…300	≤ 0,26	TO126ML	—
2SD1506	1,2/10	60	50	5	3/4,5	150	90	40	56…390	≤ 1,0	TO126	—
2SD1694	1,3/20	60	60	7	3/5	150	250	50	500…3200	≤ 0,4	TO126	—
2SD1899L	2/10	60	60	7	3/-	150	100	35	25…400	≤ 0,8	TO126	—
BTC1510T3	1/10	150	150	5	10/15	150	—	—	≥ 100	≤ 3,0	TO126	—
BTD2150AD3	1/10	50	50	5	3/7	150	90	45	100…820	≤ 0,5	TO126	—
CSD1506P/Q/R	1,2/10	60	50	5	3/4,5	150	90	40	56…390	≤ 1,0	TO126	—
KSD1693	— /15	80	60	8	3/-	150	—	—	4000	—	TO126	—
2N5154-220M	— /10	100	80	5	5/10	200	560	≤ 250	25…200	≤ 1,5	TO252
2N5154SM	-/10	100	80	6	2/10	200	≥ 70	≤ 250	35…200	≤ 1,5	TO252
2SCR573D	-/10	50	50	6	3/6	150	320	20	180…450	≤ 0,35	TO252	CR573
2SCR573DA08	-/10	50	50	6	3/6	150	320	20	180…450	≤ 0,35	TO252	CR573
NSS1C301E	-/12,5	140	100	6	3/-	150	120	30	120	—	TO252	1C31E
NSS1C300ET4G	-/12,5	140	100	6	3/6	150	100	60	50…360	≤ 0,4	TO252	1C30EG
STC503D	-/10	80	65	5	3/6	150	250	15	300…500	0,4	TO252	STC503
2SD1899-Z	1/10	90	60	7	3/-	150	120	30	50…400	≤ 0,25	TO251	—
SZD2150A3	-/10	100	60	—	6/-	150	210	—	120	—	TO251	—
BTD2150A3	0,75/-	80	50	6	3/7	150	90	13	150…820	≤ 0,25	TO92	D2150
2DC4672	0,9/-	60	50	6	3/6	150	180	17	45…270	≤ 0,35	SOT89	4672
2SCR533PFRA	0,5/-	50	50	6	3/6	150	320	13	180…450	≤ 0,35	SOT89	NM
2SD2098Q/R/S	0,5/-	50	20	6	5/10	150	150	30	120…390	≤ 1,0	SOT89	—
FJC1963	0,5/-	50	30	6	3/-	150	—	—	120…560	≤ 0,45	SOT89	BB
PBSS4330X	0,55/-	50	30	6	3/5	150	≥100	≤ 30	180…700	≤ 0,3	SOT89	٭1R
PBSS4350X	0,55/-	50	50	5	3/5	150	≥100	≤ 25	100…700	≤ 0,37	SOT89	S43
ST2SC4541U	0,5/-	80	50	6	3/-	150	100	20	40…400	≤ 0,5	SOT89	—
ST2SD1760U	1,0/-	60	45	5	3/4,5	150	90	40	82…390	≤ 1,0	SOT89	—
STC4350F	0,5/-	60	50	6	3/6	150	210	18	40…240	≤ 0,35	SOT89	HW8
STC503F	0,5/-	80	65	5	3/6	150	250	15	300…500	≤ 0,4	SOT89	C503
TSD2150A	0,6/-	80	50	6	3/6	150	90	45	150…400	≤ 0,25	SOT89	—
WTM1624	0,5	60	50	6	3/6	150	150	25	100…560	≤ 0,5	SOT89	—

Примечание: данные в таблице взяты из даташип компаний-производителя.

Цоколевка

У биполярных транзисторов средней и большой мощности цоколевка одинаковая в основном, слева направо — эмиттер, коллектор, база. У транзисторов малой мощности лучше проверять

Это важно, так как при определении работоспособности, эта информация нам понадобится

Внешний вид биполярного транзистора средней мощности и его цоколевка

То есть, если вам необходимо определить рабочий или нет биполярный транзистор, нужно искать его цоколевку. Хотите убедиться или не знаете, где «лицо», то ищите информацию в справочнике или наберите на компьютере «имя» вашего полупроводникового прибора и добавьте слово «даташит». Это транслитерация с английского Datasheet, что переводится как «технические данные». По этому запросу вам в выдаче будет перечень характеристик прибора и его цоколёвка.

Принцип работы однопереходного транзистора.

Итак, любой однопереходный транзистор содержит в себе один p-n переход, что и вобщем то и так понятно – из его названия. Если переход один, откуда у него тогда три электрода, и как он вообще работает?На кристалле полупроводника однородной проводимости, на некотором расстоянии друг от друга имеются омические контакты – База1(Б1) и База2(Б2).Между ними находится область p-n перехода – контакт с полупроводником противоположной проводимости, омический контакт которого является – эмиттером.

Обычно, принцип действия однопереходного транзистора рассматривают с помощью несложной эквивалентной схемы.

R1 и R2 здесь – сопротивления между выводами Б1 и Б2,а V1 – эмиттерный p-n переход.Согласно данной схемы через R1 и R2 будет течь ток,причем падениенапряжения на R1 будет смещать диод в обратном направлении.Таким образом, диод будет закрыт, пока на эмиттер не будет подано прямое напряжение превышающее величину падения напряжения на R1.Как только такое напряжение подано, диод открывается и начинает пропускать ток в прямом направлении. При этом сопротивление R1еще более уменьшается – снижается напряжение падения.Происходит лавинообразный процесс открывания транзистора.

Область применения транзисторов 13001

Транзисторы серии 13001 разработаны специально для применения в преобразовательных устройствах небольшой мощности в качестве ключевых (переключающих) элементов.

сетевые адаптеры мобильных устройств;
электронная пускорегулирующая аппаратура люминесцентных ламп малой мощности;
электронные трансформаторы;
другие импульсные устройства.

Нет принципиальных ограничений на использование транзисторов 13001 в качестве транзисторных ключей. Также можно применять данные полупроводниковые приборы в усилителях низкой частоты в случаях, где не требуется особое усиление (коэффициент передачи по току у серии 13001 по современным меркам невелик), но в этих случаях не реализуются довольно высокие параметры этих транзисторов по рабочему напряжению и их высокое быстродействие.

Лучше в этих случаях применить более распространенные и дешевые типы транзисторов. Также при построении усилителей надо помнить, что комплементарная пара у транзистора 31001 отсутствует, поэтому с организацией двухтактного каскада могут быть проблемы.

На рисунке приведен характерный пример использования транзистора 13001 в сетевом зарядном устройстве для аккумулятора переносного устройства. Кремниевый триод включен в качестве ключевого элемента, формирующего импульсы на первичной обмотке трансформатора ТР1. Он с большим запасом выдерживает полное выпрямленное сетевое напряжение и не требует дополнительных схемотехнических мер.

Температурный профиль для пайки бессвинцовым припоем

При пайке транзисторов надо соблюдать определенную осторожность, не допуская излишнего нагрева. Идеальный температурный профиль указан на рисунке и состоит из трех этапов:

этап предварительного нагрева длится около 2 минут, за это время транзистор прогревается от 25 до 125 градусов;
собственно пайка длится около 5 секунд при максимальной температуре 255 градусов;
заключительный этап – расхолаживание со скоростью от 2 до 10 градусов в секунду.

Этот график сложно соблюсти в домашних условиях или в мастерской, да и не так это важно при демонтаже-монтаже единичного транзистора. Главное – не превышать максимально допустимую температуру пайки

Транзисторы 13001 имеют репутацию достаточно надежных изделий, и при условиях эксплуатации, не выходящих за установленные пределы, могут прослужить долго без отказов.

Описание, технические характеристики и аналоги выпрямительных диодов серии 1N4001-1N4007

Описание, характеристики и схема включения стабилизатора напряжения КРЕН 142

Как работает транзистор и где используется?

Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность

Описание, устройство и принцип работы полевого транзистора

Описание характеристик, назначение выводов и примеры схем включения линейного стабилизатора напряжения LM317

Проверка в режиме коммутации

Чтобы убедиться в работоспособности тиристора, достаточно собрать небольшую схему включения, состоящую из следующих компонентов:

лампочки или светодиода с соответствующим резистором, если подключается к питанию 12В;
источник малого напряжения, например, пальчиковая батарейка типа АА;
несколько проводников и источник напряжения 12 В.

Для осуществления проверки выполняем следующие шаги:

Подключаем нагрузку в цепь источник питания 12 В и А-К тиристора.
Подаем отрицательное напряжение на выводы УЭ и А (+ батарейки должен подключаться к А) на мгновенье.

После чего лампочка или светодиод загорится. Чтобы он потух, необходимо отключить коммутируемую цепь или сменить полярность управляющего напряжения. Такой режим считается нормальным для работы и может применяться при любых постоянных напряжениях коммутации в разрешенных пределах. В случае с тиристором КУ202Н оно не должно превышать 400 В.

Проверка исправности

Второй вариант тестирования заключается в следующем. К блоку питания постоянного тока через тринистор подключается лампа на это же напряжение.

К аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Диапазон измерения должен превышать напряжение источника.

Затем на управляющий электрод с помощью батарейки любого номинала и пары проводов подается управляющее напряжение. Тринистор должен открыться, лампочка загореться.

Тестер сначала показывает напряжение источника питания, после воздействия маленького значения, которое соответствует падению потенциалов на тиристоре в открытом состоянии.

После этого можно снять управляющее воздействие, лампа продолжит гореть, так как протекающий через прибор ток больше тока удержания.

Тиристоры для чайников

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ. На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод. Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем. Освежить память о p-n переходе можно тут.

Классификация

В зависимости от количества выводов можно вывести классификацию тиристоров. По сути все очень просто: тиристор с двумя выводами называется динисторами (соответственно имеет только анод и катод). Тиристор с тремя и четырьмя выводами, называются триодными или тетродными. Также бывают тиристоры и с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Одним из самых интересных является симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.

Принцип работы

Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме. В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным. Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику. К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать — режимом закрытого состояния тиристора. При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2). После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3). В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние. При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения — это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние. 2.Прямое напряжение — это прямое падение напряжения при максимальном токе анода. 3.Обратное напряжение — это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии. 4.Максимально допустимый прямой ток — это максимальный ток в открытом состоянии. 5.Обратный ток — ток при максимальной обратном напряжении. 6.Максимальный ток управления электрода 7.Время задержки включения/выключения 8.Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Определение управляющего напряжения

Теперь можно приступать к тестированию тринистора. Для этого возьмем КУ202Н с рабочим током 10 А и напряжением 400 В.

У большинства радиолюбителей имеется мультиметр и неизбежно возникает вопрос, как проверить тиристор мультиметром, возможно ли это и, что дополнительно может понадобиться. Последовательность действий такая:

для начала переключаем мультиметр в положение измерения сопротивления с диапазоном 2 кОм. В этом режиме на измерительных щупах будет присутствовать напряжение внутреннего источника питания тестера;
подключаем щупы к аноду и катоду тринистора. Мультиметр должен показывать сопротивление близкое к бесконечности;
перемычкой замыкаем анод и управляющий электрод. Сопротивление должно упасть, тринистор открылся;
убираем перемычку, прибор опять показывает бесконечность. Это произошло из-за того, что удерживающий ток слишком мал.

Так как тиристор управляется как отрицательными, так и положительными сигналами, то его можно открыть, подключая перемычкой управляющий электрод к катоду.

Мультиметр должен находиться в режиме омметра, и щупы подсоединены к аноду и катоду. Так можно определить, каким напряжением управляется тиристор.

Отечественные и зарубежные аналоги

Прямого аналога транзистора 13001 в номенклатуре отечественных кремниевых триодов нет, но при средних эксплуатационных режимах можно применять кремниевые полупроводниковые приборы структуры N-P-N из таблицы.

При режимах, близких к максимальным, надо внимательно выбирать аналоги так, чтобы параметры позволяли эксплуатировать транзистор в конкретной схеме. Также надо уточнять цоколевку приборов – она может не совпадать с расположением выводов 13001, это может привести к проблемам с установкой на плату (особенно, для исполнения SMD).

Из зарубежных аналогов для замены подойдут такие же высоковольтные, но более мощные кремниевые N-P-N транзисторы:

(MJE)13002;
(MJE)13003;
(MJE)13005;
(MJE)13007;
(MJE)13009.

Они отличаются от 13001, большей частью, повышенным током коллектора и увеличенной мощностью, которую может рассеивать полупроводниковый прибор, но также может иметь место различие в корпусе и расположении выводов.

В каждом конкретном случае надо проверять цоколевку. Во многих случаях могут подойти транзисторы LB120, SI622 и т.п., но надо внимательно сравнить специфические характеристики.

Так, у LB120 напряжение коллектор-эмиттер составляет те же 400 вольт, но между базой и эмиттером больше 6 вольт подавать нельзя. Также у него несколько ниже максимальная рассеиваемая мощность – 0,8 Вт против 1 Вт у 13001. Это надо учитывать при принятии решения о замене одного полупроводникового прибора на другой. То же самое относится к более мощным высоковольтным отечественным кремниевым транзисторам структуры N-P-N:

Они заменяют приборы серии 13001 функционально, имеют большую мощность (а иногда и более высокое рабочее напряжение), но расположение выводов и габариты корпуса могут разниться.

Распиновка

Цоколевка симистора КУ208Г выполнена в металлостеклянном корпусе климатического исполнения УХЛ1, с возможностью крепления на радиатор. Имеет три жесткие вывода с назначением: катодный (A1), анодный (А2), управляющий электрод (УЭ). Масса не превышает 18 гр., без гайки 12 гр.

КУ208Г очень часто путают с обычным тиристором, забывая про слово «симметричный» в его названии. А это означает, что он способен пропускать переменный ток в обоих направлениях – полярность неважна. Именно это свойство делает его симистром.

Контакты «А1» и «А2» у этого устройства обычно называют силовыми (или коммутирующими), а управляющий электрод – затвором. Вместе с тем, их продолжают называть «катодом» и «анодом», для того чтобы физически отличить друг от друга.

С чего начать?

Прежде, чем проверить мультиметром любой элемент на исправность, будь то транзистор, тиристор, конденсатор или резистор, необходимо определить его тип и характеристики. Сделать это можно по маркировке. Узнав ее, не составит труда найти техническое описание (даташит) на тематических сайтах. С его помощью мы узнаем тип, цоколевку, основные характеристики и другую полезную информацию, включая аналоги для замены.

Например, в телевизоре перестала работать развертка. Подозрение вызывает строчный транзистор с маркировкой D2499 (кстати, довольно распространенный случай). Найдя в интернете спецификацию (ее фрагмент показан на рисунке 2), мы получаем всю необходимую для тестирования информацию.

Рисунок 2. Фрагмент спецификации на 2SD2499

Большая вероятность, что найденный даташит будет на английском, ничего страшного, технический текст легко воспринимается даже без знания языка.

Определив тип и цоколевку, выпаиваем деталь и приступаем к проверке. Ниже приведены инструкции, с помощью которых мы будем тестировать наиболее распространенные полупроводниковые элементы.

Область применения динистора

Динистор может использоваться для формирования импульса предназначенного для отпирания тиристора, благодаря своей несложной конструкции и невысокой стоимости динистор считается идеальным элементом для применения в схеме тиристорного регулятора мощности или импульсного генератора
Еще одно распространенное применение динистора – это использование в конструкции высокочастотных преобразователей для работы с электрической сетью 220В для питания ламп накаливания, и люминесцентных ламп в компактном исполнении (КЛЛ) в виде компонента, входящего в устройство «электронного трансформатора» Это так называемый DB3 или симметричный динистор. Для этого динистора характерен разброс пробивного напряжения. Устройство используется для обычного и поверхностного монтажа.

Реверсивно-включаемые мощные динисторы

Широкое распространение получила разновидность динисторов, обладающих реверсивно-импульсными свойствами. Эти приборы позволяют выполнить микросекундную коммутацию в сотни и даже в миллионы ампер.

Реверсивно-импульсные динисторы (РВД) используются в конструкции твердотельного ключа для питания силовых установок, РВД и работают в микросекундном и субмиллисекундном диапазонах. Они коммутируют импульсный ток до 500 кА в схемах генераторов униполярных импульсов в частотном режиме многократного действия.

Рис. №3. Маркировка РВД используемого в моноимпульсном режиме.

Внешний вид ключей собранных на основе РВД

Рис. №4. Конструкция бескорпусного РВД.

Рси.№5. Конструкция РВД в метало-керамическом таблеточном герметичном корпусе.

Число РВД зависит от величины напряжения для рабочего режима коммутатора, если коммутатор рассчитан на напряжение 25 kVdc, то их число – 15 штук. Конструкция коммутатора на основе РВД схожа с конструкцией высоковольтной сборки с последовательно соединенными тиристорами с таблеточным устройством и с охладителем. И прибор, и охладитель выбираются с учетом рабочего режима, который задается пользователем.

Структура кристалла силового РВД

Полупроводниковая структура реверсивного-включаемого динистора включает в свой состав несколько тысяч тиристорных и транзисторных секций, обладающих общим коллектором.

Включение прибора происходит после изменения на короткое время полярности внешнего напряжения и прохождения через транзисторные секции короткого импульсного тока. Происходит инжектирование электронно-дырочной плазмы в n-базу, по плоскости всего коллектора создается тонкий плазменный слой. Насыщающийся реактор L служит для разделения силовой и управляющей части цепи, через доли микросекунды происходит насыщение реактора и к прибору приходит напряжение первичной полярности. Внешнее поле вытягивает дырки из слоя плазмы в p-базу, что приводит к инжекции электронов, происходит независимое от величины площади переключение прибора по всей его поверхности. Именно благодаря этому имеется возможность производить коммутацию больших токов с высокой скоростью нарастания.

Рис. №6. Полупроводниковая структура РВД.

Рис. №7. Типичная осциллограмма коммутации.

Перспектива использования РВД

Современные варианты динисторов изготовленных в доступном в настоящее время диаметре кремния позволяют коммутировать ток величиной до 1 млА. Для элементов в основу, которых положен карбид кремния характерна: высокая насыщенность скорости электронов, напряженность поля лавинного пробоя с высоким значением, утроенное значение теплопроводности.

Их рабочая температура намного выше из-за широкой зоны, вдвое превышающая радиационная стойкость – вот все основные преимущества кремниевых динистров. Эти параметры дают возможность повысить качество характеристик всех силовых электронных устройств, изготовленных на их основе.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Однопереходной транзистор (UJT)

Хотя однопереходной транзистор (UJT, Unijunction Transistor) не является тиристором, это устройство может запускать бо́льшие тиристоры с помощью импульса на базе Б1. Однопереходной транзистор состоит из стрежня кремния N-типа, имеющего в середине подключение P-типа. Смотрите рисунок ниже (a). Соединения на концах стержня известны как базы Б1 и Б2; средняя точка P-типа является эмиттером. При отключенном эмиттере общее сопротивление RББ0, параметр из технического описания, представляет собой сумму RБ1 и RБ2, как показано на рисунке ниже (b). RББ0 для разных устройств варьируется от 4 кОм до 12 кОм. Коэффициент передачи является отношением RБ1 к RББ0. Для разных устройств он варьируется от 0,4 до 0,8. Условное обозначение показано на рисунке ниже (c).

Однопереходной транзистор: (a) конструкция, (b) модель, (c) условное обозначение

Однопереходной транзистор

График характеристики зависимости тока эмиттера однопереходного транзистора от напряжения (рисунок ниже (a)) показывает, что по мере увеличения VЭ ток IЭ увеличивается до точки пика IП. После точки пика в области отрицательного сопротивления по мере уменьшения напряжения ток увеличивается. Напряжение достигает минимума в точке впадины. Сопротивление RБ1, сопротивление насыщения, будет минимальным в точке впадины.

IП и IВ являются справочными параметрами. Для 2n2647 IП и IВ составляют соответственно 2 мкА и 4 мА. VП – это падение напряжения на RБ1 плюс 0,7 В, падение напряжения на диоде; смотрите рисунок ниже (b). VВ составляет примерно 10% от VББ.

Однопереходной транзистор: (a) график эмиттерной характеристики, (b) модель для Vп

Релаксационный генератор на рисунке ниже представляет собой применение однопереходного транзистора. RЭ заряжает CЭ до пиковой точки. Эмиттерный вывод однопереходного транзистора не влияет на конденсатор до достижения этой точки. Как только напряжение конденсатора, VЭ, достигнет значения пикового напряжения VП, пониженное сопротивление эмиттер-база1, Э-Б1, быстро разряжает конденсатор. Как только конденсатор разрядится ниже точки впадины VВ, сопротивление Э-Б1 возвратится к высокому сопротивлению, и конденсатор снова зарядится.

Релаксационный генератор на однопереходном транзисторе: схема и формы сигналов. Генератор управляет SCR тиристором

Пример для 2n2647:

Во время разряда конденсатора через сопротивление насыщения Э-Б1 на внешних нагрузочных резисторах Б1 и Б2 можно увидеть импульс, показанный на рисунке выше. Нагрузочный резистор на Б1 должен быть маленьким, чтобы не влиять на время разряда. Внешний резистор на Б2 является необязательным. Он может быть заменен перемычкой. Приблизительная частота задается как 1/f = T = RC. Более точное выражение для частоты приведено выше.

Зарядный резистор RЭ должен находиться в определенных пределах. Он должен быть достаточно маленьким, чтобы позволить IП протекать при источнике питания VББ, меньшем, чем VВ. Формулы:

Пример для 2n2647:

Эквивалент инжекционно-полевого транзистора

Инжекционно-полевой транзистор
представляет собой полупроводниковый прибор с S-образной ВАХ. Подобные приборы широко используют в импульсной технике — в релаксационных генераторах импульсов, преобразователях напряжение-частота, ждущих и управляемых генераторах и т.д.

Такой транзистор может быть составлен объединением полевого и обычного биполярного транзисторов (рис. 5, 6). На основе дискретных элементов может быть смоделирована не только полупроводниковая структура.

Рис. 5. Аналог инжекционно-полевого транзистора п-структуры.

Рис. 6. Аналог инжекционно-полевого транзистора р-структуры.

Схема регулятора с обратной связью

Обратная связь необходима для стабилизации оборотов электродвигателя, которые могут изменяться под воздействием нагрузки. Сделать это можно двумя способами:

Установить таходатчик, измеряющий число оборотов. Такой вариант позволяет производить точную регулировку, но при этом увеличивается стоимость реализации решения.
Отслеживать изменения напряжения на электромоторе и, в зависимости от этого, увеличивать или уменьшать «открытый» режим полупроводникового ключа.

Последний вариант значительно проще в реализации, но требует небольшой настройки под мощность используемой электромашины. Ниже приведена схема такого устройства.

Регулятор мощности с обратной связью

Обозначения:

Резисторы: R1 – 18 кОм (2 Вт); R2 – 330 кОм; R3 – 180 Ом; R4 и R5– 3,3 кОм; R6 – необходимо подбирать, как это делается будет описано ниже; R7 – 7,5 кОм; R8 – 220 кОм; R9 – 47 кОм; R10 – 100 кОм; R11 – 180 кОм; R12 – 100 кОм; R13 – 22 кОм.
Конденсаторы: С1 – 22 мкФ х 50 В; С2 – 15 нФ; С3 – 4,7 мкФ х 50 В; С4 – 150 нФ; С5 – 100 нФ; С6 – 1 мкФ х 50 В..
Диоды D1 – 1N4007; D2 – любой индикаторный светодиод на 20 мА.
Симистор Т1 – BTA24-800.
Микросхема – U2010B.

Данная схема обеспечивает плавный запуск электрической установки и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускается три режима работы (выставляются переключателем S1):

А – При перегрузке включается светодиод D2, сигнализирующий о перегрузке, после чего двигатель снижает обороты до минимальных. Для выхода из режима необходимо отключить и включить прибор.
В – При перегрузке включается светодиод D2, мотор переводится на работу с минимальными оборотами. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
С – Режим индикации перегрузки.

Настройка схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно вычисляется, в зависимости от мощности, электромотора по следующей формуле: . Например, если нам необходимо управлять двигателем мощностью 1500 Вт, то расчет будет следующим: 0,25/ (1500 / 240) = 0,04 Ом.

Проверка биполярного транзистора мультиметром

Это наиболее распространенный компонент, например серии КТ315, КТ361 и т.д.

С тестированием данного типа проблем не возникнет, достаточно представить pn переход в как диод. Тогда структуры pnp и npn будут иметь вид двух встречно или обратно подключенных диодов со средней точкой (см. рис.3).

Рисунок 3. «Диодные аналоги» переходов pnp и npn

Присоединяем к мультиметру щупы, черный к «СОМ» (это будет минус), а красный к гнезду «VΩmA» (плюс). Включаем тестирующее устройство, переводим его в режим прозвонки или измерения сопротивления (достаточно установить предел 2кОм), и приступаем к тестированию. Начнем с pnp проводимости:

Присоединяем черный щуп к выводу «Б», а красный (от гнезда «VΩmA») к ножке «Э». Смотрим на показания мультиметра, он должен отобразить величину сопротивления перехода. Нормальным считается диапазон от 0,6 кОм до 1,3 кОм.
Таким же образом проводим измерения между выводами «Б» и «К». Показания должны быть в том же диапазоне.

Если при первом и/или втором измерении мультиметр отобразит минимальное сопротивление, значит в переходе(ах) пробой и деталь требует замены.

Меняем полярность (красный и черный щуп) местами и повторяем измерения. Если электронный компонент исправный, отобразится сопротивление, стремящееся к минимальному значению. При показании «1» (измеряемая величина превышает возможности устройства), можно констатировать внутренний обрыв в цепи, следовательно, потребуется замена радиоэлемента.

Тестирование устройства обратной проводимости производится по такому же принципу, с небольшим изменением:

Красный щуп подключаем к ножке «Б» и проверяем сопротивление черным щупом (прикасаясь к выводам «К» и «Э», поочередно), оно должно быть минимальным.
Меняем полярность и повторяем измерения, мультиметр покажет сопротивление в диапазоне 0,6-1,3 кОм.

Отклонения от этих значений говорят о неисправности компонента.

Технические параметры тиристора

Тиристор КУ202Н относится к группе высоковольтных устройств, предназначенных для работы при напряжении до 400 В с максимально допустимым прямым током в открытом состоянии не более 10 А. Всего в линейке имеется 12 моделей тиристоров с различными напряжениями в закрытом состоянии. Поэтому при выборе основным параметром является именно оно.

Для использования в цепях с напряжением от 300 и выше вольт предназначены тиристоры с буквенными обозначениями от К до Н. Что касается остальных параметров, то они остаются теми же. Довольно часто новички радиолюбители сталкиваются с такими проблемами, что приводит к дополнительным растратам.

Эти тиристоры довольно часто применяются в построении регуляторов мощности нагрузкой не более 2 кВт. Но крайне не рекомендуется его эксплуатировать в критических режимах. Следует пропускать через устройство ток не более 7-8 А, что будет обеспечивать наиболее эффективные и щадящие режимы.