Ang transistor ay isang aparato na semiconductor, na naimbento noong taong 1947 sa Bell Lab nina William Sho Loren, John Bardeen, at Walter Houser Brattain. Ito ay isang pangunahing gusali ng anumang mga digital na bahagi. Ang kauna-unahang naimbento na transistor ay a point contact transistor . Ang pangunahing pagpapaandar ng a transistor ay upang palakasin ang mahinang signal at kontrolin ang mga ito nang naaayon. Nakikompromiso ang isang transistor ng mga materyales na semiconductor tulad ng silicon o germanium o gallium - arsenide. Mayroong naiuri sa dalawang uri batay sa kanilang istraktura, BJT- bipolar junction transistor (transistors tulad ng Junction transistor, NPN transistor, PNP transistor) at FET-field-effect transistor (transistors tulad ng junction function transistor at metal oxide transistor, N- channel MOSFET , P- channel MOSFET), at may pag-andar (tulad ng Small-signal transistor, Small switching transistor, Power transistor, High-frequency transistor, Phototransistor, Unijunction transistors). Binubuo ito ng tatlong pangunahing bahagi ng Emitter (E), Base (B), at Collector (C), o isang Pinagmulan (S), alisan ng tubig (D), at gate (G).

Ano ang isang Power Transistor?

Ang aparato na tatlong-terminal na partikular na idinisenyo upang makontrol ang mataas na kasalukuyang - boltahe na rating at hawakan ang isang malaking bilang ng mga antas ng kuryente sa isang aparato o isang circuit ay isang power transistor. Ang pag-uuri ng power transistor isama ang sumusunod.

Bipolar junction transistor (BJTs)
Transistor ng patlang na semiconductor ng metal oxide (MOSFETs)
Static induction transistor (SITs)
Insulated-gate bipolar transistor (IGBTs).

Bipolar Junction Transistor

Ang BJT ay isang bipolar junction transistor, na may kakayahang paghawak ng dalawa polarities (butas at electron), maaari itong magamit bilang isang switch o bilang isang amplifier at kilala rin bilang isang kasalukuyang aparato ng kontrol. Ang mga sumusunod ay ang mga katangian ng a Lakas ng BJT , sila ay

Mayroon itong isang mas malaking sukat, upang ang maximum na kasalukuyang ay maaaring dumaloy sa pamamagitan nito
Mataas ang boltahe ng pagkasira
Ito ay may mas mataas na kasalukuyang pagdadala at mataas na kapangyarihan na kakayahan sa paghawak
Mayroon itong mas mataas na pagbagsak ng boltahe na nasa estado
Mataas na application ng lakas.

MOS-metal-oxide-semiconductor-field-effect-transistor- (MOSFETs) -FETs

Ang MOSFET ay isang sub-pag-uuri ng FET transistor, Ito ay isang aparato na tatlong-terminal na naglalaman ng mga mapagkukunan, base, at alisan ng mga terminal. Ang pag-andar ng MOSFET ay nakasalalay sa lapad ng channel. Iyon ay kung ang lapad ng channel ay malawak, ito ay gumagana nang mahusay. Ang mga sumusunod ay ang mga katangian ng isang MOSFET,

Kilala rin ito bilang isang boltahe na taga-kontrol
Hindi kailangan ng kasalukuyang pag-input
Isang mataas na impedance sa pag-input.

Static Induction Transistor

Ito ay isang aparato na may tatlong mga terminal, na may mataas na lakas at dalas na kung saan ay patayo na oriented. Ang pangunahing bentahe ng static induction transistor ay mayroon itong mas mataas na pagkasira ng boltahe kumpara sa FET-field-effect transistor. Ang mga sumusunod ay ang mga katangian ng static induction transistor,

static-induction-transistor

Ang haba ng channel ay maikli
Mas mababa ang ingay
Ang pag-on at pag-off ay ilang segundo
Ang resistensya ng terminal ay mababa.

Insulated-gate Bipolar Transistor (IGBTs)

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan ang isang IGBT ay isang kombinasyon ng FET at BJT transistor na ang pagpapaandar ay batay sa gate nito, kung saan ang transistor ay maaaring i-on o i-off depende sa gate. Karaniwang inilalapat ang mga ito sa mga aparato ng electronics na kuryente tulad ng mga inverter, converter, at supply ng kuryente. Ang mga sumusunod ay ang mga katangian ng Insulated-gate Bipolar transistor (IGBTs),

insulated-gate-bipolar-transistor- (IGBTs)

Sa input ng circuit, ang mga pagkalugi ay mas mababa
mas mataas na pagkuha ng kuryente.

Istraktura ng Power Transistor

Ang Power Transistor BJT ay isang patayong oriented na aparato na mayroong isang malaking lugar ng cross-sectional na may kahaliling mga layer ng P at N-type na magkakakonekta. Maaari itong idisenyo gamit ang P-N-P o isang N-P-N transistor.

pnp-at-npn-transistor

Ang sumusunod na konstruksyon ay nagpapakita ng isang uri ng P-N-P, na binubuo ng tatlong mga emitter, base, at kolektor ng mga terminal. Kung saan ang emitter terminal ay konektado sa highly doped n-type layer, sa ibaba kung saan naroroon ang isang katamtamang doped p-layer na 1016 cm-3 na konsentrasyon, at isang basta-basta na nopa-n-layer na 1014 cm-3 na konsentrasyon, na pinangalanan din bilang rehiyon ng drift ng kolektor, kung saan ang rehiyon ng drift ng kolektor ay nagpasiya ng break-over boltahe ng aparato at sa ilalim, mayroon itong isang layer na n + na lubos na na-dobleng n-type na layer na 1019 cm-3 na konsentrasyon, kung saan ang kolektor ay nakaukit para sa interface ng gumagamit.

NPN-power-transistor-konstruksyon

Pagpapatakbo ng Power Transistor

Gumagana ang Power Transistor BJT sa apat na rehiyon ng pagpapatakbo ng mga ito

Putulin ang rehiyon
Aktibong rehiyon
Quasi saturation na rehiyon
Hard rehiyon ng saturation.

Ang isang power transistor ay sinasabing nasa isang cut off mode kung ang n-p-n power transistor ay konektado sa kabaligtaran bias kung saan

kaso (i): Ang base terminal ng transistor ay konektado sa negatibo at emitter terminal ng transistor ay konektado sa positibo, at

(mga) kaso: Ang terminal ng kolektor ng transistor ay konektado sa negatibo at base terminal ng transistor ay konektado sa positibo na base-emitter at collector-emitter ay nasa reverse bias.

cutoff-region-of-power-transistor

Samakatuwid walang daloy ng kasalukuyang output sa base ng transistor kung saan ang IBE = 0, at hindi rin magkakaroon ng kasalukuyang output na dumadaloy sa pamamagitan ng kolektor upang mag-emitter dahil ang IC = IB = 0 na nagpapahiwatig na ang transistor ay nasa off state na isang putulin ang rehiyon. Ngunit ang isang maliit na bahagi ng kasalukuyang pagtagas na dumadaloy ay itinapon ang transistor mula sa kolektor hanggang sa emitter ibig sabihin, ICEO.

Ang isang transistor ay sinasabing hindi aktibo ng estado lamang kapag ang base-emitter na rehiyon ay pasulong na bias at kolektor-base na rehiyon ay reverse bias. Samakatuwid magkakaroon ng isang daloy ng kasalukuyang IB sa base ng transistor at daloy ng kasalukuyang IC sa pamamagitan ng kolektor na nagpapalabas ng transistor. Kapag tumaas ang IB ay tumataas din ang IC.

aktibong-rehiyon-ng-lakas-transistor

Ang isang transistor ay sinasabing nasa yugto ng quasi saturation kung ang base-emitter at collector-base ay konektado sa pagpapasa ng bias. Ang isang transistor ay sinasabing nasa matigas na saturation kung ang base-emitter at collector-base ay konektado sa pagpapasa ng bias.

saturation-region-of-power-transistor

Mga Katangian ng Output ng V-I ng isang Power Transistor

Ang mga katangian ng output ay maaaring i-calibrate nang grapiko tulad ng ipinakita sa ibaba, kung saan ang x-axis ay kumakatawan sa VCE at ang y-axis ay kumakatawan sa IC.

output-katangian

Ang graph sa ibaba ay kumakatawan sa iba't ibang mga rehiyon tulad ng cut-off na rehiyon, aktibong rehiyon, rehiyon ng hard saturation, rehiyon ng quasi saturation.
Para sa iba't ibang mga halaga ng VBE, mayroong iba't ibang mga kasalukuyang halaga ng IB0, IB1, IB2, IB3, IB4, IB5, IB6.
Kailan man walang kasalukuyang daloy, nangangahulugang naka-off ang transistor. Ngunit kaunting mga kasalukuyang daloy na kung saan ay ICEO.
Para sa tumaas na halaga ng IB = 0, 1,2, 3, 4, 5. Kung saan ang IB0 ang minimum na halaga at ang IB6 ang maximum na halaga. Kapag nadagdagan ng VCE ang ICE ay tumataas din nang bahagya. Kung saan ang IC = ßIB, samakatuwid ang aparato ay kilala bilang isang kasalukuyang aparato ng kontrol. Na nangangahulugang ang aparato ay nasa aktibong rehiyon, na umiiral para sa isang partikular na panahon.
Kapag ang IC ay umabot sa maximum ang paglipat ng transistor sa rehiyon ng saturation.
Kung saan mayroon itong dalawang mga rehiyon ng saturation na rehiyon ng saturation ng saturation at rehiyon ng hard saturation.
Ang isang transistor ay sinasabing nasa isang quasi saturation na rehiyon kung at kung ang bilis ng paglipat mula sa papunta sa off o off papunta sa ay mabilis. Ang ganitong uri ng saturation ay sinusunod sa medium-frequency application.
Samantalang sa isang mahirap na rehiyon ng saturation, ang transistor ay nangangailangan ng isang tiyak na tagal ng oras upang lumipat mula sa hanggang sa off o off patungo sa estado. Ang ganitong uri ng saturation ay sinusunod sa mga aplikasyon ng mababang dalas.

Mga kalamangan

Ang mga kalamangan ng kapangyarihan BJT ay,

Mataas ang nakuha sa boltahe
Ang density ng kasalukuyang ay mataas
Ang boltahe ng pasulong ay mababa
Malaki ang pakinabang ng bandwidth.

Mga Dehado

Ang mga kawalan ng kapangyarihan BJT ay,

Ang katatagan ng thermal ay mababa
Mas maingay ito
Medyo kumplikado ang pagkontrol.

Mga Aplikasyon

Ang mga aplikasyon ng kapangyarihan BJT ay,

Mga supply ng kuryente na switch-mode ( SMPS )
Relay
Mga amplifier ng kuryente
DC sa mga converter ng AC
Mga circuit ng kontrol sa kuryente.

Mga FAQ

1). Pagkakaiba sa pagitan ng transistor at power transistor?

Ang transistor ay isang tatlo o apat na terminal na elektronikong aparato, kung saan sa paglalapat ng isang kasalukuyang daloy sa isang pares ng mga terminal ng transistor, maaaring obserbahan ng isang pagbabago ang kasalukuyang sa isa pang terminal ng transistor na iyon. Ang isang transistor ay kumikilos tulad ng isang switch o isang amplifier.

Samantalang ang isang power transistor ay kumikilos tulad ng isang heat sink, na pinoprotektahan ang circuit mula sa pinsala. Ito ay mas malaki sa laki kaysa sa isang normal na transistor.

2). Aling rehiyon ng transistor ang ginagawang mas mabilis itong lumipat mula sa upang i-off o i-on?

Ang power transistor kapag ito ay nasa quasi saturation ay lumilipat nang mas mabilis mula sa hanggang sa off o off hanggang sa.

3). Ano ang ibig sabihin ng N sa NPN o PNP transistor?

Ang N sa NPN at ang uri ng transistor ay kumakatawan sa uri ng mga carrier ng singil na ginamit, na nasa isang uri ng N ang karamihan sa mga tagadala ng singil ay mga electron. Samakatuwid sa NPN dalawang N-type na mga carrier ng pagsingil ang na-sandwiched na may isang uri na P, at sa solong N-type na carrier ng pagsingil ng PNP ay na-sandwiched sa pagitan ng dalawang mga P-type na car carrier.

4). Ano ang yunit ng transistor?

Ang karaniwang mga yunit ng isang transistor para sa pagsukat ng elektrisidad ay Ampere (A), Volt (V), at Ohm (Ω) ayon sa pagkakabanggit.

5). Gumagana ba ang transistor sa ac o dc?

Ang transistor ay isang variable risistor na maaaring gumana sa parehong AC at DC ngunit hindi maaaring i-convert mula AC hanggang DC o DC patungong AC.

Ang transistor isang pangunahing bahagi ng a digital system , ang mga ito ay dalawang uri batay sa kanilang istraktura at batay sa kanilang pag-andar. Ang transistor na ginagamit para sa pagkontrol ng malaking boltahe at kasalukuyang ay isang kapangyarihan BJT (bipolar transistor) ay isang power transistor. Kilala rin ito bilang isang aparato ng boltahe-kasalukuyang kontrol na nagpapatakbo sa 4 na rehiyon na cut-off, aktibo, quasi saturation, at hard saturation batay sa mga supply na ibinigay sa transistor. Ang pangunahing bentahe ng isang power transistor ay kumikilos ito bilang isang kasalukuyang control device.