并联晶体管是将两个或两个以上晶体管的相同输出端连接在一个电路中,以便成倍地增加组合并联晶体管组的功率处理能力的过程。
在这篇文章中,我们将学习如何安全地并行连接多个晶体管,这些晶体管可以是bjt或mosfet,我们将两者都讨论。
为什么并联晶体管成为必需
在制造电力电子电路时,正确配置电源输出级是非常关键的。这涉及到创建一个能够以最少的努力处理高功率的功率级。使用单个晶体管通常是不可能实现的,需要将多个晶体管并联起来。
这些阶段主要由像这样的动力装置组成功率bjt或mosfet.正常情况下,单个bjt就足以获得适中的输出电流,但当需要更高的输出电流时,就需要将更多的bjt组合在一起。因此,有必要将这些设备并联起来。虽然使用单是是相对容易的,将它们并联需要一些注意,由于一个显著的缺点与晶体管的特性。
bjt中的“热失控”是什么
根据它们的规格,晶体管(bjt)需要在合理的较冷的条件下运行,以便它们的功耗不超过最大的指定值。这就是为什么我们在它们上面安装散热器来维持上述标准。
此外,bjt具有负的温度系数特性,这迫使它们的导热率成比例地增加情况下温度升高.
当它的外壳温度趋于升高时,通过晶体管的电流也会增加,这就迫使器件进一步升温。
这一过程进入一种连锁反应,使设备迅速升温,直到设备变得太热而无法维持,并永久损坏。在晶体管中,这种情况称为热失控。
当两个或多个晶体管并联时,由于它们的个别特性(hFE)略有不同,组中的晶体管可能以不同的速率消散,有的快一些,有的慢一些。
因此,晶体管可以进行稍微电流可能开始升温速度比周边设备,很快我们会发现该设备进入热失控的情况下损害自己,随后转移剩余设备的现象,在这个过程中。
这种情况可以通过在每个晶体管的发射极并联的情况下增加一个串联的小电阻来有效地解决。的电阻抑制和控制电流的量通过晶体管,并且不允许它达到危险的水平。
根据通过它们的电流的大小,应该适当地计算出这个值。
它是如何连接?见下图。
如何计算并联bjt中的发射极限流电阻
它其实很简单,可以用欧姆定律计算出来:
R = V / I,
其中V是电路中使用的电源电压,“I”可以是晶体管最大电流处理能力的70%。
例如,让我们说,如果你使用2N3055为BJT,因为设备的最大电流处理能力是15安培左右,70%的这将是10.5 A左右。
因此,假设V= 12V,则
R = 12/10.5 = 1.14欧姆
基本电阻的计算
这可以用下面的公式来完成
Rb = (12 - 0.7)hFE /集电极电流(Ic)
设hFE = 50,负载电流= 3安培,可得:
Rb = 11.3 x 50 / 3 = 188欧姆
如何避免并联bjt中的发射极电阻
虽然发射极限流电阻的使用看起来很好,而且技术上也正确,但一个更简单更聪明的方法是将bjt安装在一个普通的散热器上,并在其接触面涂上大量的散热器膏。
这个想法将允许你摆脱杂乱的线绕发射极电阻。
安装在一个共同的散热器将确保快速和均匀的分享热量,并消除可怕的热失控情况。
此外,由于晶体管的集电极应该是平行连接的,因此使用云母隔离器不再是必要的,而且更方便,因为晶体管的主体通过散热片金属本身平行连接。
这就像一个双赢的局面……晶体管很容易通过散热器金属平行组合,摆脱了笨重的发射器电阻,也消除了热失控的情况。
并联mosfet
在上一节中,我们学习了如何安全地并行连接BJTs,当涉及到mosfet时,条件变得完全相反,而且更有利于这些器件。
与bjt不同,mosfet没有负温度系数的问题,因此不存在过热导致的热失控情况。
相反,这些器件表现出正的温度系数特性,这意味着器件的传导效率开始降低,并在电流开始变暖时开始阻塞电流。
因此而连接场效电晶体在并行中,我们不需要担心太多的事情,你可以简单地把它们并联起来,不依赖任何电流限制电阻,如下所示。然而,对每个场效应晶体管使用单独的栅极电阻应该考虑....虽然这不是很重要…
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嗨Kathiravan,
我自己打算写一本相关的书和销售出版在低利率的爱好者,目前没有这样的信息网络,将使一个新的爱好者掌握事实很快就在6个月左右,如果我找到任何会让你知道。
是的,但是为什么你需要并联晶体管的继电器?
这就跟你问声好!
我在任何地方都找不到的信息是发射器电阻的规格(即电阻和最大安培)。
在我的项目中,我有两个螺丝刀与控制器,晶体管和电机。我想让一个控制器开关两个晶体管,把他们在平行,所以调节两个电机从一个电位器。
我没有规格的晶体管,但知道他们可以处理满载从一个电机每个。电机运行在18v,最大负载下降到156 V/18Amps。
我的发射极电阻应该有什么规格,以及如何在一般情况下一维这样。我在任何地方都找不到这个答案,我高度怀疑电动汽车的情况将需要一些不同于低压/功率电路板的东西?
谢谢!
一般情况下,电阻必须这样的额定,即使在短路条件下,电阻能够限制电流从超出bjt击穿极限。
例如,如果一个晶体管的击穿极限是15安培,我们可以考虑14安培作为安全极限,然后使用欧姆定律为电阻尺寸如下,....假设电源电压为12V:
R = 12/14 = 0.85欧姆
你好杀手,
即使以你的标准来看,这也是一篇很棒的文章,尤其是通过分享散热器来防止热失控的想法。其实我是在重看你的太阳追踪器电路需要更多的能量,所以我来了。继续努力,
布莱恩
非常感谢Brian,我很高兴你喜欢这个帖子!!
我一直认为BJT的温度系数是正的而mosfet的温度系数是负的。
请问如何将两个pnp和两个npn晶体管并联在一起
这是不可能的,你不能同时连接NPN和PNP
你好,先生,我想知道如何连接我的电源的两个npn双极晶体管。因为当我连接一个晶体管,然后它是吹出…请建议我如何连接它…我使用以下组件在我的电源lm317, bd139, 6a04二极管,12-0-12 8amp变压器和2n3055晶体管
阿普尔瓦,请给我看看你所指的电路或链接!
如何发送这个评论框中的图片文件不被发送
在facebook上发给我
你好,先生,我将把环状图发送到你的facebook id,先生…
发送:
https://www.facebook.com/swagatam.majumdar.7
美好的一天,
我对电子学是新手。
Digikey有一篇文章是关于并联NPN晶体管以避免热失控。(TIP41C)
我从你的文章中得到很多见解。
从你的文章中的图表中,我可以看到一个橙色的盒子(电阻),连接到基座上。
我们如何测量这个基础电阻,如果有必要的话。
电阻(发射极和/或基极)的瓦数是多少?
谢谢你克里斯托弗,很高兴你喜欢我的网站!
我已经更新了文章中的信息,请查看。
发射器电阻的瓦数将是V x I, 12 x 10 = 120瓦,这看起来太大了,但如果负载电流是满10安培,那么它将是这个大....
非常感谢你让我尝试这些想法,因为我被bjts的热问题困住了
很高兴它帮助了Mubiru,谢谢你的反馈!
谢谢你的文章。我正在为一个电源设计一个恒流电路,实际上正在考虑使用2n3055晶体管。我希望它能够处理至少25安培或更多,所以考虑2或更多并行。你的文章回答了我的问题。我知道我可能会使用一个单一的mosfet,但有一个良好的供应2n3055。可以使他们很容易更换,如果需要也。
再次感谢,
肯
谢谢你喜欢这个帖子,是的,你当然可以试试!
非常感谢!