深入解析 onsemi MJ21195G 和 MJ21196G 功率晶体管

在电子工程领域，功率晶体管是许多应用中不可或缺的组件。今天我们来深入了解 onsemi 公司的 MJ21195G 和 MJ21196G 功率晶体管，这两款产品采用穿孔发射极技术，专为高功率音频输出、磁盘磁头定位器和线性应用而设计。

文件下载：MJ21195-D.PDF

产品特性

电气性能出色

• 低失真：具备总谐波失真特性，能够有效减少信号失真，为音频等应用提供更纯净的信号输出。在对音质要求较高的音频系统中，低失真特性可以显著提升音频的质量。
• 高直流电流增益：拥有较高的直流电流增益，意味着能够更有效地放大电流信号。这在需要对微弱信号进行放大的线性应用中非常关键，比如音频放大器电路。
• 良好的增益线性度：优秀的增益线性度保证了信号在放大过程中的准确性，避免了信号的非线性失真，使得输出信号能够更真实地反映输入信号的特征。
• 高安全工作区（SOA）：高 SOA 意味着晶体管能够在更宽的电压和电流范围内安全工作，降低了因工作条件变化而损坏的风险，提高了系统的可靠性。

环保设计

这两款器件为无铅产品，符合 RoHS 标准，响应了环保要求，同时也能满足一些对环保有严格要求的应用场景。

最大额定值与热特性

最大额定值

额定参数	符号	值	单位
集电极 - 发射极电压	VCEO	250	Vdc
集电极 - 基极电压	VcBO	400	Vdc
发射极 - 基极电压	VEBO	5	Vdc
集电极 - 发射极电压（1.5V）	VCX	400	Vdc
集电极连续电流	IC		Adc
集电极峰值电流（注 1）	CM	30	Adc
基极连续电流		5	Adc
总器件功耗（$T_{C}=25^{circ} C$，25°C 以上降额）	PD	250，1.43	W，W/°C
温度范围	TJ, Tstg	-65 至 +200	°C

需要注意的是，超过最大额定值的应力可能会损坏器件，而且最大额定值仅为应力额定值，并不意味着在推荐工作条件以上可以正常工作。长时间处于推荐工作条件以上的应力环境可能会影响器件的可靠性。

热特性

热阻（结到壳）RBC 为 0.7 °C/W，较低的热阻表明器件在散热方面表现较好，能够更有效地将热量从芯片传递到外壳，从而保证器件在工作过程中的温度稳定。

电气特性

截止特性

• 集电极 - 发射极维持电压（$I{C}= 100 mAdc$，$I{B}=0$）：VCEO(sus) 为 250 Vdc，这一参数保证了在特定条件下晶体管的截止状态稳定性。
• 集电极截止电流（$V{CE}=200Vdc$，$I{B}=0$）：ICEO 最大为 100 uAdc，较小的截止电流说明晶体管在截止状态下的漏电流较小，能够有效减少功耗。
• 发射极截止电流（$V{CE}=5 Vdc$，$I{C}=0$）：EBO 最大为 100 uAdc。
• 集电极截止电流（$V{CE}=250 Vdc$，$V{BE(off)}=1.5 Vdc$）：ICEX 最大为 100 uAdc。

导通特性

• 直流电流增益（$I{C}= 8 Adc$，$V{CE}= 5 Vdc$；$I{C}= 16 Adc$，$V{CE}= 5 Vdc$）：hFE 在不同电流条件下有不同的取值范围，最低为 8，最高可达 75。
• 基极 - 发射极导通电压（$I{C}= 8 Adc$，$V{CE}= 5 Vdc$）：VBE(on) 最大为 2.2 Vdc。
• 集电极 - 发射极饱和电压（$I{C}= 8 Adc$，$I{B}= 0.8 Adc$；$I{C}= 16 Adc$，$I{B}= 3.2 Adc$）：VCE(sat) 最大分别为 1.4 Vdc 和 4 Vdc。

动态特性

• 输出总谐波失真：在不同的测试条件下有不同的表现，例如在 $V{RMS}= 28.3 V$，$f = 1 kHz$，$P{LOAD}= 100 W{RMS}$（匹配对 $h{FE}= 50 @ 5 A/5 V$）时，未匹配和匹配 $h_{FE}$ 的情况下，THD 分别为 0.08% 和 0.8%。
• 电流增益带宽积（$I{C}= 1 Adc$，$V{CE}= 10 Vdc$，$f{test}= 1 MHz$）：$f{T}$ 为 4 MHz。
• 输出电容（$V{CB}= 10 Vdc$，$I{E}= 0$，$f{test}= 1 MHz$）：$C{ob}$ 最大为 500 pF。

典型特性与安全工作区

典型特性

文档中给出了多个典型特性曲线，包括直流电流增益（不同 $V_{CE}$ 下）、典型输出特性、典型饱和电压、典型基极 - 发射极电压等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解晶体管在不同工作条件下的性能表现，从而进行更合理的电路设计。

安全工作区

晶体管的功率处理能力受到平均结温和二次击穿两个因素的限制。安全工作区曲线显示了晶体管在 $I{C}-V{CE}$ 平面上的安全工作范围，为了保证可靠运行，晶体管的工作状态不能超过这些曲线所规定的范围。在高壳温情况下，热限制会使晶体管能够处理的功率低于二次击穿所规定的限制。

封装与订购信息

封装

采用 TO - 204（TO - 3）封装，这种封装具有较好的散热性能，能够满足高功率应用的需求。同时，文档中还给出了详细的封装尺寸信息，方便工程师进行 PCB 设计。

订购信息

器件	封装	包装
MJ21195G	TO - 204（无铅）	100 个/托盘
MJ21196G	TO - 204（无铅）	100 个/托盘

对于 onsemi 的 MJ21195G 和 MJ21196G 功率晶体管，工程师在设计电路时，需要综合考虑其各项特性和参数，根据具体的应用需求进行合理选择和设计。大家在实际应用中是否遇到过类似晶体管的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。