安森美TIP3055（NPN）和TIP2955（PNP）互补硅功率晶体管解析

在电子设计领域，功率晶体管是实现高效开关和放大功能的关键元件。安森美（onsemi）推出的TIP3055（NPN）和TIP2955（PNP）互补硅功率晶体管，专为通用开关和放大器应用而设计。下面我们就来详细了解这款产品。

文件下载：TIP3055-D.PDF

产品特性

电气性能

• 直流电流增益（$h_{FE}$）：在$I{C}=4.0A$直流电流时，$h{FE}$范围为20 - 70，这表明该晶体管在一定电流条件下能够提供较为稳定的电流放大能力。
• 集电极 - 发射极饱和电压（$V_{CE(sat)}$）：当$I{C}=4.0A$直流电流时，$V{CE(sat)}$最大为1.1V直流电压。较低的饱和电压意味着在导通状态下，晶体管的功率损耗较小，有利于提高电路效率。

安全工作区

该晶体管具有出色的安全工作区（SOA），这对于确保晶体管在各种工作条件下的可靠性至关重要。安全工作区曲线规定了晶体管在$I{C}-V{CE}$平面上的安全工作范围，超出此范围可能会导致晶体管损坏或性能下降。不过需要注意的是，数据是基于$T{C}=25^{circ}C$的条件，$T{J(pk)}$会随功率水平而变化，并且二次击穿脉冲限制在占空比达到10%时仍然有效，但需要根据温度进行降额处理。

环保特性

这些晶体管是无铅（Pb - Free）器件，符合环保要求，有助于减少对环境的影响。

最大额定值

符号	额定值	值	单位
$V_{CEO}$	集电极 - 发射极电压	60	Vdc
$V_{CER}$	集电极 - 发射极电压	70	Vdc
$V_{CB}$	集电极 - 基极电压	100	Vdc
$V_{EB}$	发射极 - 基极电压	7.0	Vdc
$I_{C}$	集电极连续电流	15	Adc
$I_{B}$	基极电流	7.0	Adc
$P_{D}$	总功率耗散（$T_{C}=25^{circ}C$），25°C以上降额	90 0.72	W W/°C
$T{J}$，$T{stg}$	工作和存储结温范围	-65 至 150	°C

超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。因此，在设计电路时，必须确保晶体管的工作条件在这些额定值范围内。

热特性

符号	特性	最大值	单位
$R_{θJC}$	结到壳热阻	1.39	°C/W
$R_{θJA}$	结到环境热阻	35.7	°C/W

热阻是衡量晶体管散热能力的重要指标。较低的热阻意味着晶体管能够更有效地将热量散发出去，从而保证其在高温环境下的稳定性。

封装信息

从2012年6月起，该器件仅提供TO - 247封装。不同封装的尺寸信息如下：

SOT - 93（TO - 218）封装

尺寸	毫米（最小值 - 最大值）	英寸（最小值 - 最大值）
A	- 20.35	- 0.801
B	14.70 - 15.20	0.579 - 0.598
C	4.70 - 4.90	0.185 - 0.193
…	…	…

TO - 247封装

尺寸	毫米（最小值 - 最大值）	英寸（最小值 - 最大值）
A	20.32 - 21.08	0.800 - 0.830
B	15.75 - 16.26	0.620 - 0.640
C	4.70 - 5.30	0.185 - 0.209
…	…	…

订购信息

器件	封装	包装数量
TIP3055G	SOT - 93（TO - 218）（无铅）	30个/导轨
TIP2955G	SOT - 93（TO - 218）（无铅）	30个/导轨
TIP3055G	TO - 247（无铅）	30个/导轨
TIP2955G	TO - 247（无铅）	30个/导轨

电气特性

关断特性

• $V_{CEO(sus)}$：集电极 - 发射极维持电压，在$I{C}=30mA$直流电流，$I{B}=0$时，最小值为60V直流电压。
• $I_{CER}$：集电极截止电流，在$V{CE}=70V$直流电压，$R{BE}=100$欧姆时，最大值为1.0mA直流电流。
• $I_{CEO}$：集电极截止电流，在$V{CE}=30V$直流电压，$I{B}=0$时，最大值为0.7mA直流电流。
• $I_{CEV}$：集电极截止电流，在$V{CE}=100V$直流电压，$V{BE(off)} = 1.5V$直流电压时，最大值为5.0mA直流电流。
• $I_{EBO}$：发射极截止电流，在$V{BE}=7.0V$直流电压，$I{C}=0$时，最大值为5.0mA直流电流。

导通特性

• $h_{FE}$：直流电流增益，在$I{C}=4.0A$直流电流，$V{CE}=4.0V$直流电压时，范围为20 - 70；在$I{C}=10A$直流电流，$V{CE}=4.0V$直流电压时，范围为5.0 - （未给出最大值）。
• $V_{CE(sat)}$：集电极 - 发射极饱和电压，在$I{C}=4.0A$直流电流，$I{B}=400mA$时，最大值为1.1V直流电压；在$I{C}=10A$直流电流，$I{B}=3.3A$时，最大值为3.0V直流电压。
• $V_{BE(on)}$：基极 - 发射极导通电压，在$I{C}=4.0A$直流电流，$V{CE}=4.0V$直流电压时，最大值为1.8V直流电压。

动态特性

• $f_{T}$：电流增益 - 带宽乘积，在$I{C}=0.5A$直流电流，$V{CE}=10V$直流电压，$f = 1.0MHz$时，最小值为2.5MHz。
• $h_{fe}$：小信号电流增益，在$V{CE}=4.0V$直流电压，$I{C}=1.0A$直流电流，$f = 1.0kHz$时，最小值为15kHz。

总结

安森美TIP3055（NPN）和TIP2955（PNP）互补硅功率晶体管凭借其良好的电气性能、出色的安全工作区和环保特性，在通用开关和放大器应用中具有很大的优势。电子工程师在设计电路时，需要根据具体的应用需求，综合考虑晶体管的各项参数和特性，确保电路的性能和可靠性。同时，在实际应用中，还需要注意晶体管的散热问题，以保证其在合适的温度范围内工作。你在使用这类功率晶体管时，遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。