电子说
在电子工程师的日常设计工作中,选择合适的晶体管至关重要。今天我们就来深入了解一下Onsemi的TIP11x系列晶体管,包括TIP110、TIP111、TIP112(NPN)和TIP115、TIP116、TIP117(PNP),它们专为通用放大器和低速开关应用而设计。
文件下载:TIP110-D.PDF
这个系列的晶体管具有高直流电流增益,以TIP11x为例,在集电极电流 (I{C}=1.0A) 时,典型的 (h{FE}) 值可达2500。高电流增益意味着在放大电路中,能够以较小的基极电流控制较大的集电极电流,这对于信号放大非常有用。工程师们在设计放大器电路时,高电流增益可以减少对前级驱动电路的要求,简化电路设计。
不同型号的TIP11x晶体管具有不同的集电极 - 发射极维持电压。TIP110和TIP115的 (V_{CEO(sus)}) 最小值为60Vdc,TIP111和TIP116为80Vdc,TIP112和TIP117为100Vdc。这种不同的电压等级为工程师提供了更多的选择,可以根据具体的应用需求来挑选合适的晶体管。比如在一些需要较高电压的电路中,就可以选择TIP112或TIP117。
当集电极电流 (I{C}=2.0A) 时,集电极 - 发射极饱和电压 (V{CE(sat)}) 最大值为2.5Vdc。低饱和电压意味着在晶体管导通时,功率损耗较小,能够提高电路的效率。在设计功率电路时,这一特性可以减少发热,提高系统的稳定性。
这种设计使得晶体管的性能更加稳定,同时也简化了外部电路的设计。内置的分流电阻可以起到保护作用,防止晶体管因过流等情况而损坏。
随着环保要求的提高,无铅封装越来越受到关注。Onsemi的TIP11x系列提供无铅封装选项,符合环保标准,也满足了一些对环保有要求的应用场景。
| 符号 | 额定值 | TIP110, TIP115 | TIP111, TIP116 | TIP112, TIP117 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| (V_{CEO}) | 集电极 - 发射极电压 | 60 | 80 | 100 | Vdc |
| (V_{CB}) | 集电极 - 基极电压 | 60 | 80 | 100 | Vdc |
| (V_{EB}) | 发射极 - 基极电压 | 5.0 | Vdc | ||
| (I_{C}) | 集电极电流 - 连续 - 峰值 | 2.0 | Adc | ||
| (I_{B}) | 基极电流 | 50 | mAdc | ||
| (P_{D}) | 总功率耗散 @ (T_{C}=25^{circ}C) ,25°C以上降额 | 50 0.4 | W W/°C | ||
| (P_{D}) | 总功率耗散 @ (T_{A}=25^{circ}C) ,25°C以上降额 | 2.0 0.016 | W W/°C | ||
| (E) | 无钳位电感负载能量 - 图13 | 25 | mJ | ||
| (T{J}, T{stg}) | 工作和存储结温 | -65 至 +150 | °C |
这些最大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范围内工作。如果超过这些额定值,可能会损坏晶体管,影响设备的可靠性。
| 符号 | 特性 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| (R_{θJC}) | 结到外壳的热阻 | 2.5 | °C/W |
| (R_{θJA}) | 结到环境的热阻 | 62.5 | °C/W |
热特性对于晶体管的性能和可靠性非常重要。较低的热阻意味着晶体管能够更好地散热,减少因过热而导致的性能下降和损坏的风险。
在不同的集电极 - 发射极电压和基极电流为0的条件下,集电极截止电流 (I{CEO}) 有不同的最大值。例如,在 (V{CE}=30Vdc) , (I{B}=0) 时,TIP110和TIP115的 (I{CEO}) 最大值为2.0mAdc。集电极 - 基极截止电流 (I{CBO}) 和发射极截止电流 (I{EBO}) 也有相应的规定。这些关断特性反映了晶体管在截止状态下的漏电情况,对于低功耗电路的设计非常重要。
直流电流增益 (h{FE}) 在不同的集电极电流和集电极 - 发射极电压条件下有不同的值。例如,在 (I{C}=1.0A) , (V{CE}=4.0Vdc) 时, (h{FE}) 最小值为1000。集电极 - 发射极饱和电压 (V{CE(sat)}) 和基极 - 发射极导通电压 (V{BE(on)}) 也有明确的范围。这些导通特性对于放大器和开关电路的设计至关重要,工程师可以根据这些参数来计算电路的增益和功耗。
小信号电流增益 (h{fe}) 和输出电容 (C{ob}) 也是重要的电气特性。小信号电流增益反映了晶体管在小信号输入时的放大能力,输出电容则会影响晶体管的高频性能。
晶体管的功率处理能力受到平均结温和二次击穿的限制。安全工作区曲线显示了 (I{C}-V{CE}) 的限制,晶体管在使用时必须遵守这些限制,以确保可靠运行。在设计电路时,工程师需要根据安全工作区曲线来选择合适的工作点,避免晶体管因过功率而损坏。
部分型号的TIP11x晶体管已经停产,如TIP110、TIP111等。在订购时,需要注意选择可用的型号,如TIP110G、TIP111G等,它们以50个单位/导轨的方式发货。
Onsemi的TIP11x系列晶体管具有多种优良特性和明确的参数指标,为电子工程师在通用放大器和低速开关应用中提供了可靠的选择。在实际设计中,工程师需要根据具体的应用需求,综合考虑晶体管的各项特性和参数,以确保电路的性能和可靠性。大家在使用这些晶体管时,有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢?欢迎在评论区分享。
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