Onsemi达林顿互补硅功率晶体管2N6284/2N6286/2N6287深度解析

在电子工程师的日常设计工作中，功率晶体管是不可或缺的关键元件。今天，我们就来深入探讨Onsemi公司的达林顿互补硅功率晶体管系列：2N6284（NPN）、2N6286和2N6287（PNP）。

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产品概述

这一系列的晶体管采用特定封装设计，适用于通用放大器和低频开关应用。其独特的达林顿结构和互补特性，为电路设计提供了更多的灵活性和高性能表现。

产品特性

高直流电流增益

在集电极电流 (I{C}=10A{dc}) 的条件下，不同型号展现出出色的直流电流增益。2N6284的 (h_{FE}) 典型值为2400，而2N6287更是达到了4000。如此高的增益意味着在电路中可以用较小的基极电流控制较大的集电极电流，提高了电路的效率和性能。

集电极 - 发射极维持电压

集电极 - 发射极维持电压 (V_{CEO(sus)}) 最小值为100Vdc，这一特性使得晶体管能够在较高的电压环境下稳定工作，适用于对电压要求较高的应用场景。

单片结构与内置基极 - 发射极分流电阻

单片结构保证了晶体管的稳定性和可靠性，而内置的基极 - 发射极分流电阻则有助于提高电路的抗干扰能力，减少信号失真。

无铅封装

提供无铅封装选项，符合环保要求，满足现代电子产品对绿色环保的需求。

最大额定值

额定参数	符号	2N6286值	2N6284/87值	单位
集电极 - 发射极电压	(V_{CEO})	80	100	(V_{dc})
集电极 - 基极电压	(V_{CB})	80	100	(V_{dc})
发射极 - 基极电压	(V_{EB})	5.0	5.0	(V_{dc})
集电极电流 - 连续/峰值	(I_{C})	20/40	20/40	(A_{dc})
基极电流	(I_{B})	0.5	0.5	(A_{dc})
总功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)）及以上降额	(P_{D})	160，0.915	160，0.915	(W)，(W/^{circ}C)
工作和存储温度范围	(T{J},T{stg})	-65 to +200	-65 to +200	(^{circ}C)

这些额定值为工程师在设计电路时提供了重要的参考，确保晶体管在安全的工作范围内运行。

热特性

热阻是衡量晶体管散热性能的重要指标。该系列晶体管的结到外壳的热阻 (R_{BC}) 最大为1.09 (^{circ}C/W)。在实际设计中，我们需要根据这个热阻参数来合理设计散热方案，以确保晶体管在工作过程中不会因为过热而损坏。大家在设计散热片时，是否考虑过如何根据热阻来精确计算散热片的尺寸和散热效率呢？

电气特性

截止特性

• 集电极 - 发射极维持电压：在 (I{C}=0.1A{dc})，(I{B}=0) 的条件下，2N6284和2N6287的 (V{CEO(sus)}) 为100Vdc，2N6286为80Vdc。
• 集电极截止电流：在不同的 (V{CE}) 和 (I{B}) 条件下，集电极截止电流 (I{CEO}) 和 (I{CEX}) 有相应的规定值，这对于评估晶体管在截止状态下的漏电情况非常重要。
• 发射极截止电流：当 (V{BE}=5.0V{dc})，(I{C}=0) 时，发射极截止电流 (I{EBO}) 为2.0 (m_{Adc})。

导通特性

• 直流电流增益：在 (I{C}=10A{dc})，(V{CE}=3.0V{dc}) 或 (I{C}=20A{dc})，(V{CE}=3.0V{dc}) 的条件下，不同型号的晶体管有不同的直流电流增益 (h_{FE}) 范围。
• 集电极 - 发射极饱和电压：在特定的 (I{C}) 和 (I{B}) 条件下，集电极 - 发射极饱和电压 (V_{CE(sat)}) 有相应的数值，这对于判断晶体管在饱和状态下的性能至关重要。
• 基极 - 发射极导通电压和饱和电压：分别在不同的 (I{C}) 和 (V{CE}) 条件下有规定值，这些参数影响着晶体管的导通性能。

动态特性

• 共发射极小信号短路正向电流传输比：在 (I{C}=10A{dc})，(V{CE}=3.0V{dc})，(f = 1.0MHz) 的条件下，(vert h_{fe}vert) 为4.0MHz。
• 输出电容：不同型号的晶体管在特定的 (V{CB})、(I{E}) 和 (f) 条件下，输出电容 (C_{ob}) 有不同的值。
• 小信号电流增益：在 (I{C}=10A{dc})，(V{CE}=3.0V{dc})，(f = 1.0kHz) 的条件下，小信号电流增益 (h_{fe}) 为300。

这些电气特性为工程师在设计电路时提供了详细的参考，帮助我们选择合适的晶体管型号和优化电路性能。

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。安全工作区曲线给出了 (I{C}-V{CE}) 的限制范围，确保晶体管在可靠的工作条件下运行。例如，图5的数据基于 (T{J(pk)}=200^{circ}C)，(T{C}) 根据实际条件变化。二次击穿脉冲限制在占空比为10%且 (T_{J(pk)}<200^{circ}C) 时有效。在实际设计中，我们如何根据这些曲线来确保晶体管在安全工作区内工作呢？

封装与订购信息

该系列晶体管采用TO - 204AA（TO - 3）封装，提供了详细的封装尺寸信息。同时，提供了不同型号的订购信息，包括是否为无铅封装以及每盘的数量。这方便了工程师在采购时进行选择。

Onsemi的达林顿互补硅功率晶体管2N6284/2N6286/2N6287以其出色的性能和丰富的特性，为电子工程师在通用放大器和低频开关应用设计中提供了可靠的选择。在实际应用中，我们需要根据具体的电路需求，合理选择晶体管型号，并充分考虑其各项特性和参数，以确保电路的稳定性和性能。大家在使用这些晶体管的过程中，遇到过哪些问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。