Prečo tranzistory horia?

Dokonca aj tie najlepšie, originálne a skutočné tranzistory s efektom poľa vždy zlyhajú z rovnakého dôvodu - z dôvodu prekročenia ktoréhokoľvek z ich najvyšších prípustných parametrov. Nebudeme brať do úvahy mechanické poškodenie puzdier a nôh, namiesto toho si všimneme dva hlavné škodlivé faktory - narušenie tepelného režimu a prekročenie kritického napätia. Porušenie tepelného režimu znamená prekročenie dovolenej teploty kryštálu, ktoré zvyčajne priamo súvisí so zvýšeným prúdom, preto podrobne zvážime tento aspekt problému.

Všeobecne možno povedať, že tranzistor s poľným efektom zlyhá buď v dôsledku prepätia alebo prehriatia. A ak neexistujú dôvody na prekročenie prípustných parametrov, tranzistor si zachová svoju prevádzkovateľnosť aj prevádzkovateľnosť susedných komponentov, nehovoriac o nervových bunkách majiteľa zariadenia, pre ktoré bol tento tranzistor určený. Pozrime sa, prečo tranzistory horia.

prepätím

Tranzistory s poľným efektom - Jedná sa o veľmi chúlostivé polovodičové zariadenia s niekoľkými prechodmi. Bolo by silným zjednodušením povedať, že tu je možné prerušenie napätia iba z nepríjemného kontaktu s neuzemnenými pinzetami. Rozdelenie napätia je v skutočnosti možné v dvoch scenároch: hradlový zdroj alebo odtokový zdroj.

Porucha zdroja brány sa zvyčajne vyskytuje v dôsledku poruchy vo fáze vodiča riadiaceho obvodu alebo v dôsledku rušenia, vrátane rušenia odtokom v dôsledku Millerovho efektu. Moderné tranzistory sa, samozrejme, vyznačujú veľmi malou kapacitou drenážnej priepusti, avšak výnimky sa môžu čas od času zachytiť, najmä v obvodoch s vysokou rýchlosťou nárastu napätia pri drenáži.

Na potlačenie Millerovho efektu sa používajú obvody s aktívnym uzáverom alebo aspoň vložia do obvodu uzáveru poľa spätnú diódu so zenerovou diódou. Pokiaľ ide o kvalitu samotných obvodov vodiča, vyššiu spoľahlivosť preukazujú riadiace obvody s galvanickým oddelením, najmä riešenia na transformátoroch riadenia brány.

Na prerušenie napätia v obvode zdroja odtoku potrebuje tranzistor s efektom poľa iba pár nanosekúnd na to, aby sa spálil z indukčného prepätia s veľkou amplitúdou na odtoku. Na boj proti prepätiu na odtoku sa zvyčajne používajú obvody s mäkkým štartom, aktívne obmedzovače alebo pasívne snubovacie obvody s kondenzátormi a odpormi alebo obmedzovače napätia varistora na odtoku. Tieto a ďalšie ochranné cesty sú nútenými preventívnymi opatreniami na ochranu tranzistorov s poľným účinkom, sú veľmi bežné a uznávané ako štandard medzi vývojármi výkonovej elektroniky.

Prehrievanie kryštálov

Najčastejšou príčinou prehriatia tranzistora je zlé pripojenie puzdra tranzistora k radiátoru alebo jednoducho nekvalitný kontakt medzi radiátorom a tranzistorom. Na ochranu pred týmto fenoménom je najlepšie použiť nielen tepelne vodivé substráty a pasty, ale tiež použiť teplotné senzory, ktoré vypnú obvod v prípade prehriatia.

Preťaženie tranzistora je ďalším dôvodom prehriatia tranzistora. Najčastejšie v obvodoch impulzného meniča zápasia s tým postupným zvyšovaním frekvencie a šírky riadiacich impulzov. Toto je potrebné, aby sa zabránilo prekročeniu priemerného prúdu, napríklad počas studeného štartu zariadenia, keď sú nabité prázdne kondenzátory alebo je naštartovaný motor, ktorý ešte musí získať rýchlosť, a ak okamžite aplikujete plný prúd, tranzistory sa okamžite preťažia. Súčasné obvody spätnej väzby v obvodoch push-pull tiež prispievajú k ochrane tranzistorov.

A samozrejme, prúdom, kam by si išiel bez toho. Vývojári polovičných mostných okruhov o tom nevedia v ústach.Tým sa ušetrí príslušný výpočet a návrh riadiaceho obvodu a spätnoväzbových obvodov, ako aj mäkký štart s pomalým zvyšovaním opakovacej frekvencie a šírky riadiacich impulzov.