Transistors in parallel - de ultieme gids en fouten vermijden

Als een circuit veel stroom trekt, heeft het een transistor nodig om de stroom te helpen regelen. Het is echter mogelijk dat een individuele transistor de taak niet voldoende uitvoert, dus het kan zijn dat u transistors parallel moet implementeren. Het verbetert de gedeelde stroomverwerkingscapaciteit en biedt veel belangrijke voordelen voor uw elektronische circuit. Het voorkomt bijvoorbeeld dat een transistor schade oploopt, afhankelijk van uw implementatiemethode.

Begrijpen hoe het werkt, kan behoorlijk ingewikkeld lijken. Dus laten we beginnen! Bij WELLPCB willen we u in de goede richting begeleiden. Na het lezen van dit artikel leer je over parallelle transistors en wat het bereikt.

1. Wat zijn transistoren in parallel?

Op een circuit vormen de overeenkomende pin-outs van twee transistoren een verbinding, ook wel parallelle transistors genoemd. Door dit te bereiken, wordt de hoeveelheid stroomcapaciteit die de transistors aankunnen, verhoogd. Na de implementatie hoeft u zich geen zorgen te maken over de transistors die te veel stroom verbruiken.

2. Waarom transistors parallel aansluiten?

(Een circuit heeft parallel geschakelde transistoren nodig als het een grote hoeveelheid stroom trekt.)

Als u een circuit bouwt dat een hoge uitgangsstroom trekt, moet u transistoren parallel aansluiten. Dat komt omdat een enkele transistor die hoeveelheid stroom niet aankan, wat mogelijk tot permanente schade kan leiden.

Het gebruik van deze methode helpt bij het bieden van een huidige belastingsbalans. Het ontstaat door het verdelen van het vermogen van de ene transistor, die onbeschadigd blijft, naar de volgende. Deze twee typen transistors kunnen parallel worden aangesloten:BJT's of MOSFET's.

3. Transistors parallel implementeren met de juiste aanpak

(MOSFET's parallel bieden een hoge geleidbaarheid, die de stroom effectief verdeelt.)

In dit gedeelte leert u hoe u zowel BJT's als MOSFET's parallel kunt aansluiten. Als u bipolaire transistors parallel aansluit, moet u de ballastweerstanden in serie integreren, een gebruikelijke benadering voor audioversterkers. Over het algemeen gaat het om een ​​hoog stroomverbruik en omvat het het onderling verbinden van de bases en emitters. En het lost de huidige onbalansproblemen op. De eerste twee stappen hieronder laten zien hoe je beide Ohm-waarden van de weerstand kunt berekenen, zodat je ze in serie kunt schakelen.

Stap één:

(Gebruik de wet van Ohm om de weerstandswaarde te berekenen.)

Eerst moet u berekeningen uitvoeren voor de weerstanden. Gebruik de formule R =V/I voor de stroombegrenzing. V dient als de spanning van het circuit. Ondertussen vertegenwoordigt de "I" -waarde 70% van de hoeveelheid stroom die de transistor opslaat. Een 2N3055 BJT kan bijvoorbeeld ongeveer 15A opslaan. Dus 70% van die waarde komt overeen met 10,5A. Bij een 12V voeding ziet de berekening er als volgt uit:R =12/10,5 =1,14. Daarom moet de Ohm-waarde de 1,14-waarde weerspiegelen.

Stap twee:

(De basisweerstand helpt de stroombelasting op een transistor in evenwicht te brengen.)

Vervolgens moet u de Ohm van de basisweerstand berekenen. Gebruik deze formule:Rb =(12 – 0,7)hFE / belastingsstroom. De hFE-waarde komt overeen met 50 terwijl de belastingsstroom op 3A wordt ingesteld. Ten slotte kunt u de berekening uitvoeren met:Rb =11,3 x 50 / 3. Het resultaat is gelijk aan 188 Ohm.

Stap drie:

(U kunt de BJT's over het koellichaam plaatsen om te helpen bij de stroombehandeling.)

Als u echter geen weerstanden wilt implementeren, kunt u in plaats daarvan een koellichaam installeren. Voor deze techniek past u gewoon een standaard koellichaam onder de BJT's en voegt u voldoende koelpasta toe aan elk oppervlak. Het maakt een gelijkmatige warmteverdeling mogelijk en biedt tegelijkertijd een oplossing voor thermische op hol geslagen. Bovendien kunnen de transistoren eenvoudig parallel worden geschakeld via de metalen structuur van het koellichaam.

Stap vier:

(Een MOSFET met een gate-weerstand biedt een veilige en efficiënte oplossing, waardoor thermische runaway wordt voorkomen.)

MOSTEF's kunnen ook parallel worden aangesloten. Terwijl u dit bereikt, moet u bij elk apparaat een poortweerstand implementeren. Sommige voordelen houden het echter extreem veilig en efficiënt. Bij het opwarmen worden ze bijvoorbeeld minder geleidend en voorkomen ze geleidelijk de stroom. Aan de positieve kant vertonen deze geen thermische op hol geslagen. Deze zijn rechtstreeks verbonden via afvoer naar afvoer, poort naar poort en bron naar bron.

4. Oplossingen voor transistoren in parallelle fouten

Fout 1：Thermal Runaway

Vermijd methode:Thermal Runaway treedt op wanneer een transistor in parallel niet overeenkomt met de andere transistors. Over het algemeen betekent dit dat één transistor meer stroom trekt dan de rest. Van daaruit verzamelt het meer warmte, die zich opstapelt tot het uiteindelijk blijvende schade oploopt.

Om dit te voorkomen, moet u een weerstand met een laag vermogen integreren die in serie is geschakeld met elke emitter. Als de belasting bijvoorbeeld gelijk is aan 50 Ohm, dan zal een weerstand van 1 Ohm goed presteren. Het biedt negatieve feedback die de stroom gematigd houdt vanwege de spanningstoename in de emitterweerstand.

Fout 2:MOSFET lineaire bewerking

Vermijd methode:MOSFET's presteren normaal gesproken goed als schakelaar wanneer ze parallel zijn aangesloten. Deze verdelen echter geen stroom in lineaire modus. Dat komt omdat warmteopbouw de geleidbaarheid sneller verhoogt. Dan zal de geleiding in frequentie toenemen. In feite veroorzaakt dat de vorming van een hotspot, die mogelijk de MOSFET beschadigt. Het levert een erger probleem op in vergelijking met parallelle BJT's.

Bovendien neemt de transconductantie toe wanneer de temperatuur van het apparaat stijgt. Parallel geschakelde MOSFET's verdelen de stroom pas als deze 15A bereikt. Deze bereiken dat niveau meestal niet bij lineair presteren.

De beste oplossing voor dit probleem is het gebruik van een feedbacklus op elk MOSTEF-stroomapparaat. Het maakt meer stroomregeling mogelijk bij lineaire werking.

Conclusie:

Tot slot richt dit artikel zich vooral op de juiste implementatie van transistoren in parallel. Bovendien hebben we besproken hoe u veelvoorkomende fouten kunt voorkomen die optreden bij BJT's en MOSTEF's. BJT's moeten bijvoorbeeld een weerstand in serie bevatten voor het delen van stroom. Ondertussen voorkomt het toevoegen van een feedbacklus op MOSTEF's dat het apparaat schade oploopt. Bovendien kunt u transistors parallel integreren met een koellichaam, een efficiëntere benadering in vergelijking met BJT's. Als u vragen heeft over parallelle transistors, neem dan gerust contact met ons op!