深入解析 onsemi 互补硅晶体管 TIP12x 系列

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。今天我们要深入探讨 onsemi 推出的 TIP12x 系列塑料中功率互补硅晶体管，包括 TIP120、TIP121、TIP122（NPN）和 TIP125、TIP126、TIP127（PNP），它们专为通用放大器和低速开关应用而设计。

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产品特性

高直流电流增益

该系列晶体管具有出色的直流电流增益，典型值 (h{FE}=2500)（当 (I{C}=4.0A_{dc}) 时）。这意味着在电路中能够以较小的基极电流控制较大的集电极电流，对于需要高电流放大的应用非常有利，比如音频功率放大器。想象一下，在一个音频放大电路中，我们可以利用其高增益特性，轻松实现对音频信号的有效放大，从而输出更大功率的音频信号。

集电极 - 发射极维持电压

不同型号的晶体管具有不同的集电极 - 发射极维持电压。TIP120 和 TIP125 的 (V{CEO(sus)}) 最小值为 60Vdc，TIP121 和 TIP126 为 80Vdc，TIP122 和 TIP127 则达到 100Vdc（在 (I{C}=100mA_{dc}) 时）。这使得工程师在设计电路时，可以根据实际的电压需求选择合适的型号，确保电路的稳定性和可靠性。

低集电极 - 发射极饱和电压

当 (I{C}=3.0A{dc}) 时，(V{CE(sat)}) 最大值为 2.0Vdc；当 (I{C}=5.0A_{dc}) 时，最大值为 4.0Vdc。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。在一些对功耗要求较高的应用中，如电池供电的设备，这种低饱和电压特性就显得尤为重要。

单片结构与内置基极 - 发射极分流电阻

采用单片结构并内置基极 - 发射极分流电阻，这不仅简化了电路设计，还提高了晶体管的稳定性和可靠性。内置的分流电阻可以起到保护作用，防止晶体管因过流等原因损坏。

无铅封装可选

为了满足环保要求，该系列提供无铅封装选项。这对于那些有环保法规要求的产品设计来说，是一个重要的考虑因素。

最大额定值

符号	额定值	TIP120, TIP125	TIP121, TIP126	TIP122, TIP127	单位
(V_{CEO})	集电极 - 发射极电压	60	80	100	(V_{dc})
(V_{CB})	集电极 - 基极电压		80	100	(V_{dc})
(V_{EB})	发射极 - 基极电压		5.0		(V_{dc})
(I_{C})	集电极电流 - 连续峰值		5.0 / 8.0		(A_{dc})
(I_{B})	基极电流		120		(mA_{dc})
(P_{D})	总功率耗散（(T_{C}=25^{circ}C)，25°C 以上降额）	65 / 0.52			(W / W/^{circ}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/^{circ}C)
(E)	无钳位电感负载能量（注 1）	50			(mJ)
(T{J}, T{stg})	工作和存储结温范围	-65 至 +150			(^{circ}C)

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。在设计电路时，一定要确保晶体管的工作条件在额定值范围内。

热特性

符号	特性	最大值	单位
(R_{JC})	结到外壳的热阻	1.92	(^{circ}C/W)
(R_{JA})	结到环境的热阻	62.5	(^{circ}C/W)

热特性对于晶体管的性能和寿命至关重要。较低的热阻意味着晶体管能够更有效地散热，从而保证其在高温环境下也能稳定工作。在实际设计中，我们可以根据热阻参数来选择合适的散热措施，如散热片等。

电气特性

关断特性

• 集电极 - 发射极维持电压 (V_{CEO(sus)})：不同型号的晶体管在 (I{C}=100mA{dc})，(I_{B}=0) 时，具有不同的维持电压，如 TIP120 和 TIP125 为 60Vdc，TIP121 和 TIP126 为 80Vdc，TIP122 和 TIP127 为 100Vdc。
• 集电极截止电流 (I_{CEO})：在不同的集电极 - 发射极电压下，截止电流最大值为 0.5mA。
• 集电极 - 基极截止电流 (I_{CBO})：在不同的集电极 - 基极电压下，截止电流最大值为 0.2mA。
• 发射极截止电流 (I_{EBO})：在 (V{BE}=5.0V{dc})，(I_{C}=0) 时，最大值为 2.0mA。

导通特性

• 直流电流增益 (h_{FE})：在 (I{C}=0.5A{dc})，(V{CE}=3.0V{dc}) 和 (I{C}=3.0A{dc})，(V{CE}=3.0V{dc}) 时，最小值为 1000。
• 集电极 - 发射极饱和电压 (V_{CE(sat)})：在 (I{C}=3.0A{dc})，(I{B}=12mA{dc}) 时，最大值为 2.0Vdc；在 (I{C}=5.0A{dc})，(I{B}=20mA{dc}) 时，最大值为 4.0Vdc。
• 基极 - 发射极导通电压 (V_{BE(on)})：在 (I{C}=3.0A{dc})，(V{CE}=3.0V{dc}) 时，最大值为 2.5Vdc。

动态特性

• 小信号电流增益 (h_{fe})：在 (I{C}=3.0A{dc})，(V{CE}=4.0V{dc})，(f = 1.0MHz) 时，最大值为 4.0。
• 输出电容 (C_{ob})：TIP125、TIP126、TIP127 在 (V{CB}=10V{dc})，(I_{E}=0)，(f = 0.1MHz) 时，最大值为 300pF；TIP120、TIP121、TIP122 最大值为 200pF。

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的限制。安全工作区曲线表明了晶体管在 (I{C}-V{CE}) 方面的限制，为了确保可靠运行，晶体管的功耗不得超过曲线所示的值。图 6 中的数据基于 (T{J(pk)}=150^{circ}C)，(T{C}) 会根据条件变化。二次击穿脉冲限制在占空比为 10% 且 (T{J(pk)}<150^{circ}C) 时有效，(T{J(pk)}) 可以根据图 5 中的数据计算得出。在高外壳温度下，热限制会使可处理的功率低于二次击穿所施加的限制。

订购信息

器件	封装	包装
TIP120	TO - 220	50 个/导轨
TIP120G	TO - 220（无铅）	50 个/导轨
TIP121	TO - 220	50 个/导轨
TIP121G	TO - 220（无铅）	50 个/导轨
TIP122	TO - 220	50 个/导轨
TIP122G	TO - 220（无铅）	50 个/导轨
TIP125	TO - 220	50 个/导轨
TIP125G	TO - 220（无铅）	50 个/导轨
TIP126	TO - 220	50 个/导轨
TIP126G	TO - 220（无铅）	50 个/导轨
TIP127	TO - 220	50 个/导轨
TIP127G	TO - 220（无铅）	50 个/导轨

在选择晶体管时，我们需要综合考虑其各项特性和参数，根据具体的应用需求来挑选合适的型号。那么，在你的设计中，是否遇到过因为晶体管选择不当而导致的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。