Очередной раз столкнувшись с необходимостью искать по справочникам замену импортным и отечественным транзисторам, решил создать таблицу аналогов. Полные и функциональные аналоги. Даташит на каждый транзистор можно посмотреть введя название в поисковую форму datasheet в правой части сайта. Цены на радиодетали смотрите в любом интернет магазине.
В данной статье я хочу описать, на какие критерии нужно обращать внимание при подборе замены транзисторам. Надеюсь, статья будет полезной для начинающих радиолюбителей. Постараюсь информацию изложить очень кратко, но достаточно для правильного подбора транзистора при отсутствии аналогичного.
Биполярный и полевой транзистор
Биполярные транзисторы.
Предлагаю оценку и подбор аналога для замены транзистора начинать с анализа схемы – частота, напряжение, ток. Начнем подбор по быстродействию транзистора, то есть рабочей частоте транзистора. При этом граничная fгр. МГц (эта та на которой его коэффициент усиления равен единице) частота транзистора должна быть больше реальной частоты на которой работает устройство, желательно, во много раз. После подбора по частоте, производим выбор по допустимой мощности, иными словами ток коллектора транзистора должен превышать максимальный ток в первичной цепи. Далее подбираем транзистор по допустимому напряжению эмиттер-коллектор, которое также должно превышать максимальное прикладываемое к транзистору напряжение в любой момент времени. Коэффициент усиления: известно, что ток коллектора у биполярного транзистора с током базы связан через параметр h31. Проще говоря, ток коллектора больше тока базы в h31. Из этого можно сделать вывод, что лучше применять транзисторы значение этого параметра у которых как можно больше. Это позволит повысить КПД за счет снижения затрат на управление транзисторами, да и потом, транзистор с большим значением этого параметра проще ввести в режим насыщения. Далее чтобы меньше мощности потерять на транзисторе (при этом он будет меньше греться), нужно чтобы его напряжение насыщения (напряжение коллектор-эмиттер в открытом состоянии) было как можно меньше, ведь мощность выделяемая на транзисторе, равна произведению тока, протекающего через него, и падению напряжения на нем и еще, максимальная мощность рассеяния коллектора (приводится в справочнике) должна быть не меньше реально выделяемой, иначе транзистор не справится (мгновенно выйдет из строя). В статье «Транзисторы для импульсных блоков питания телевизоров. Замена» я уже описывал приемы замены транзисторов.
Полевые транзисторы.
Преимуществ перед биполярными у них много, а самое главное, цена ниже. Наиболее важные преимущества полевых транзисторов, на мой взгляд следующие:
Он управляется не током, а напряжением (электрическим полем), это значительно упрощает схему и снижает затрачиваемую на управление мощность.
В полевых транзисторах нет неосновных носителей, поэтому они могут переключаться с гораздо более высокой скоростью.
Повышенная теплоустойчивость. Рост температуры полевого транзистора при подаче на него напряжения приведет, согласно закону Ома, к увеличению сопротивления открытого транзистора и, соответственно, к уменьшению тока.
Термоустойчивость полевого транзистора помогает разработчику при параллельном соединении приборов для увеличения нагрузочной способности. Можно включать параллельно достаточно большое число полевиков без выравнивающих резисторов в силовых цепях и при этом не опасаться рассиметрирования токов, что очень опасно для биполярных транзисторов. Однако параллельное соединение полевых транзисторов тоже имеет свои особенности.
Что касается подбора транзисторов для замены, то порядок примерно тот же самый, т е быстродействие затем мощность. Напряжение исток-сток также выбирается из тех же соображений, что и для биполярных, максимальный ток стока также выбирается с запасом, здесь это выбрать гораздо проще, т к полевые транзисторы имеют довольно большие допустимые токи стока и их разнообразие очень большое, чего не скажешь про биполярные — биполярные транзисторы с током коллектора больше 20 А, это уже редкость. Полевые транзисторы не имеют напряжения насыщения, у них есть аналогичный параметр — сопротивление открытого канала, у транзисторов с допустимым напряжением до 150 В оно составляет десятки миллиом, у более высоковольтных — омы. Чем меньше значение этого сопротивления, тем ближе параметры транзистора к идеальным и тем меньше потери. Мощность потерь (рассеяния) в открытом состоянии определяется как квадрат тока умноженный на сопротивление открытого канала. Естественно, чем меньше будет это значение, тем меньше будет транзистор греться. Аналог параметра h31 у полевого транзистора это крутизна характеристики. Этот параметр связывает между собой ток стока и напряжение на затворе, иными словами ток стока определяется как произведение напряжения на затворе и крутизны характеристики транзистора. Как правило ключевые транзисторы имеют большую крутизну характеристики. Еще у этого вида транзисторов есть так называемое порговое напряжение на затворе — это минимальное значения управляющего напряжения достаточное для введения транзистора в абсолютно открытый режим (насыщение). При подборе необходимо учитывать, чтобы минимальное напряжение на затворе не было ниже порогового, иначе вся мощность будет выделяться на транзисторе а не на нагрузке, т к он не полностью открыт. Такой режим работы, как правило, транзисторы не выдерживают — после включения выгорают с небольшой (или большой) задержкой. Параметр мощность рассеяния коллектора для биполярного транзистора имеет аналогичный для полевого — мощность рассеяния стока. Параметры абсолютно идентичны.
Активней пользуйтесь справочниками и интернетом, информации по параметрам транзисторов сейчас достаточно.
Почему у людей возникает вопрос, о том, как и чем можно заменить транзистор? Возникает он из-за того, что случается так, что при работе с чем-то или при ремонте какого-либо предмета, к примеру, при починке импульсивного блока питания, происходит так, что в магазине нет нужного филдистора, который был поломан. Мастер вынужден искать выход, ведь починить он обязан вовремя. Поэтому этот человек начинает искать аналоги, те, что есть в наличии.
Случается даже так, что прибор, который был прежде, просто перестали производить, по крайней мере, поставлять в ваш город. И, конечно же, вариантов других не остается, как просто пытаться найти аналог, но это не из самых простых задач, на самом деле. Нужно уметь смотреть на параметры каждого такого предмета, и только тогда уже делать выбор в пользу какого-то одного.
Какими же транзисторами можно заменить?
Для начала разберем биполярные транзисторы, самые распространенные. Главное, что важно знать о них:
первым делом необходимо выяснить, каково максимальное его напряжение;
после чего нужно проверить, как обстоят дела с током коллектора;
затем выяснение, насколько рассеиваема мощность, и какова частота;
ну и, наконец, то как передается ток.
Вначале, конечно же, нужно начать с оценивания характеристики в общем. Самыми главными и первыми шагами будут: выяснение частоты и быстроты. Будет очень хорошо, если частоты будут отличаться, то есть рабочая будет меньше, чем граничная частота. Так все функционировать будет лучше.
Ну а если же будет наоборот, и рабочая с граничной будут практически на одной частоте, то в таком случае необходимо будет невероятно большое количество энергии, так как коэффициент передачи по току будет иметь свою определенную цель, он будет идти к 1. Поэтому необходимо, чтобы граничная частота того аналога, которого вы подбираете, была равна частоте этого предмета, который был прежде. Но можно сделать и так, чтобы частота была больше.
Далее обязательно обратить свое внимание на мощность. То есть нужно выяснить максимальный ток коллектора и напряжение коллектора-эмиттера. Максимальный ток коллектора обязан быть намного выше тока данного прибора. С напряжением же все, наоборот, у рабочего прибора должно оно быть выше.
Смотрите видео о том, чем заменить советские радиодетали.
Если же вы используете даташит для поиска аналога, то, конечно же, важно понимать, что все показатели аналога должны соответствовать прежнему прибору, хорошо было бы, даже если превосходили бы.
К примеру, если же случилась неполадка с транзистором, а напряжение коллектор-эмиттер было около 80 вольт, а ток 10 ампер, то соответственно по данным должен составлять 15 ампер по току, а по напряжению около 230 вольт. И этот аналог пойдет для замены полностью.
К примеру, очень часто 2N3055 заменяется на КТ819ГМ, и эти полупроводниковые компоненты спокойно могут друг друга заменять. Если говорить о схожести данных усилителей, то оба они считаются идеальной заменой друг друга и выйдут довольно эффективными, и они не принесут особых проблем.
Полевые транзисторы
Так же очень распространенные на сегодняшний день компоненты. Их применяют даже чаще, чем биполярные. К примеру, инверторы теперь в основном только с полевыми, то есть биполярные приборы они уже стеснили. И если у вас возникает вопрос, можно ли заменить полевой транзистор биполярным, то ответ будет положительным. Однако в полевом плюсов намного больше, чем в биполярном.
Полевые усилители поглощают энергии намного меньше, чем биполярные, так как полевые управление фокусируют на напряжении и электрическим полем заряда, в то время когда биполярные же держатся на токе базы. Поэтому их предпочитают больше. Полевые транзисторы даже переключаются в разы быстрее, чем биполярные. К тому же они имеют хорошую термоустойчивость. И для того, чтобы переключить направления электрического тока, полевые транзисторы вправе соединяться параллельно и без резисторов, просто нужен драйвер, подходящий для этого.
Если же говорить о замене полевых триодов, то и здесь есть способ поиска их аналогов. В принципе в поиске с биполярными не сильно отличается, можно сказать даже, что будет практически таким же. Но разница небольшая есть: нет той проблемы с передачей тока, как у биполярного транзистора. Нельзя забывать о сток-исток, нужно помнить о запасе.
Читайте о том, как правильно произвести замеры тестером. А также о том, как собрать катушку Тесла своими руками.
К тому же у полевого есть такой параметр, как сопротивление открытого канала. Вот от него легко определить, что будет с мощностью, и как она будет рассеиваться. Ну и, конечно же, очень важно рассчитывать это сопротивление открытого канала, так как можно потерять много энергии и напряжении при переходе не будет слишком высоким.
Чем можно заменить полевые транзисторы?
Крутизна S также очень важна при поиске аналога. Данный параметр будет показывать состояние тока стока при напряжении затвора. Это позволит определить, сколько понадобится напряжения для коммутации.
Помните, что выбирать важно и исходя от порогового напряжения затвора, если напряжение будет в разы меньше порогового, то нормального функционирования от вашего аналога ждать не придется. Цепь при получении напряжения не получит нужного и вся мощность, точнее ее рассеивание останется на приборе, а для него этого нежелательно, ведь может случиться перегрев.
В даташите еще говорится, что мощность рассеяния обоих приборов одинакова: и зависит это от корпуса. Если корпус большой, то получение тепловой мощности будет безопаснее рассеиваться.
Емкость затвора так же очень важна в случае данного предмета. Очень важно, чтобы затвор не был крайне тяжелым, и необходимо помнить об этом при выборе. Будет очень хорошо, если он будет меньше в разы, так как это принесет удобство и легкость в использовании данного механизма. Однако если вам нет необходимости перепаивать, то спокойно можно выбрать размер, который идеально подойдет, схожий с оригиналом.
К примеру, сейчас довольно часто меняют IRFP460 на более новую и современную 20N50, так как у него затвор крайне легкий. Опять-таки даташит скажет то же самое, указав на массу схожести, несмотря на преимущество второго.
А какой транзистор планируете заменить вы? Оставьте свой ответ в комментариях! А также смотрите видео о том, как правильно подобрать полевые транзисторы.
ЗАМЕНА ТРАНЗИСТОРА ДАРЛИНГТОНА ПОЛЕВЫМИ ТРАНЗИСТОРАМИ – СДЕЛАЙ САМ
Биполярные транзисторы, включенные по схеме Дарлингтона, т. е. соединенные с общим коллектором (транзистор Дарлингтона), часто являются составным элементов радиолюбительских конструкций. Как известно, при таком включении коэффициент усиления по току, как правило, увеличивается в десятки раз. Однако добиться значительного запаса работоспособности по напряжению, воздействующему на каскад, удается не всегда. Усилители по схеме Дарлингтона, состоящие из двух биполярных транзисторов (Рис. 1.23), часто выходят из строя при воздействии импульсного напряжения, даже если оно не превышает значение электрических параметров, указанных в справочной литературе.
С этим неприятным эффектом можно бороться разными способами. Одним из них — самым простым — является наличие в паре транзистора с большим (в несколько раз) запасом ресурса по напряжению коллектор-эмиттер. Относительно высокая стоимость таких «высоковольтных» транзисторов приводит к увеличению себестоимости конструкции. Можно, конечно, приобрести специальные составные кремниевые транзисторы в одном корпусе, например: КТ712, КТ825, КТ827, КТ829, КТ834, КТ848, КТ852, КТ853, КТ894, КТ897, КТ898, КТ972, КТ973 и др. Этот список включает мощные и средней мощности приборы, разработанные практически для всего спектра радиотехнических устройств. А можно воспользоваться классической схемой Дарлингтона — с двумя параллельно включенными полевыми транзисторами типа КП501В — или использовать приборы КП501А…В, КП540 и другие с аналогичными электрическими характеристиками (Рис. 1.24). При этом вывод затвора подключают вместо базы VT1, а вывод истока — вместо эмиттера VT2, вывод стока — вместо объединенных коллекторов VT1, VT2.
Рис. 1.23. Схема включения транзисторов по схеме Дарлингтона
Рис. 1.24. Замена полевыми транзисторами составного транзистора по схеме Дарлингтона
После такой несложной доработки, т.е. замены узлов в электрических схемах, универсального применения, усилитель тока на транзисторах VT1, VT2 не выходит из строя даже при 10-кратной и более перегрузке по напряжению. Причем сопротивление ограничительного резистора в цепи затвора VT1 также увеличивается в несколько раз. Это приводит к тому, что полевые транзисторы имеют более высокое входное сопротивление и, как следствие, выдерживают перегрузки при импульсном характере управления данным электронным узлом.
Коэффициент усиления по току полученного каскада не менее 50. Увеличивается прямо пропорционально увеличению напряжения питания узла.
Элементы схемы и их назначение
Резистор Rt. Сопротивление резистора зависит от характера на грузки и выбирается таким, чтобы на выводе затвора параллельно соединенных полевых транзисторов присутствовало 0,5 Упит. При этом максимальный ток не должен превышать 0.2 А (в случае применения полевого транзистора из серии КП501).
Полевые транзисторы VT1, VT2. При отсутствии дискретных транзисторов типа КП501А…В можно без потери качества работы устройства использовать микросхему 1014КТ1В. В отличие, например, от 1014КТ1А и 1014КТ1Б эта микросхема выдерживает более высокие перегрузки по приложенному напряжению импульсного характера — до 200 В постоянного напряжения. Цоколевка включения транзисторов микросхемы 1014КТ1А…1014К1В показана на Рис. 1.25.
Так же как и в предыдущем варианте (Рис. 1.24), полевые транзисторы включают параллельно.
Рис. 1.25.
Цоколевка полевых транзисторов в микросхеме 1014КТ1А…В
Автор опробовал десятки электронных узлов, включенных по схеме Дарлингтона. Такие узлы используются в радиолюбительских конструкциях в качестве токовых ключей аналогично составным транзисторам, включенным по схеме Дарлингтона. К перечисленным выше особенностям полевых транзисторов можно добавить их энергоэкономичность, так как в закрытом состоянии из-за высокого входного сопротивления они практически не потребляют тока. Что касается стоимости таких транзисторов, то сегодня она практически такая же, как и стоимость среднемощных транзисторов типа КТ815, КТ817, КТ819 (и аналогичным им), которые принято использовать в качестве усилителя тока для управления устройствами нагрузки.
Источник: Кяшкаров А. П., Собери сам: Электронные конструкции за один вечер. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. — 224 с.: ил. (Серия «Собери сам»).
Как заменить полевой транзистор на биполярный
Рис.1 Корпус типа D²PAK, так же известен как TO-263-3. Встречается в основном на пожилых платах, на современных используется редко.
Рис.2 Корпус типа DPAK, так же известен как TO-252-3. Наиболее часто используется, представляет собой уменьшенный D²PAK.
Рис.3 Корпус типа SO-8. Встречается на материнских платах и видеокартах, чаще на последних. Внутри может скрываться один или два полевых транзистора.
Рис.4 SuperSO-8, оно же — TDSON-8. Отличается от SO-8 тем, что 4 вывода соединены с подложкой транзистора, что облегчает температурный режим. Характерен для продуктов фирмы Infineon. Легко заменяется на аналог в корпусе SO-8
Рис.5 IPAK. Другое название — TO-251-3. По сути — полный аналог DPAK, но с полноценной второй ногой. Такой тип транзисторов очень любит использовать фирма Интел на ряде своих плат
Рис.A Первый вариант, один N-канальный транзистор.
Рис.B Второй, два N-канальных транзистора.
Рис.C Третий, N-канальный плюс P-канальный транзисторы в одном флаконе.
Рис.D Корпус типа LFPAK или SOT669. Частный случай корпуса SO-8 с одним N-канальным транзистором, где ножки с 5″ой по 8″ю заменены на теплоотводный фланец. На данный момент замечен только на видеокартах.
Как правило на место прибора в корпусе D²PAK без проблем ставиться аналогичный но в корпусе DPAK.
При определенной сноровке можно на посадочное место под DPAK «раскорячить» D²PAK, хотя выглядеть будет не эстетично.
LFPAK естественно без проблем меняется на SO-8 с одним N-канальным транзистором, и наоборот.
В остальных случаях необходимо подбирать прибор в полностью аналогичном корпусе.
Где может использоваться полевый транзистор
Выше мы договорись что рассматриваем только подсистему питания, посему вариантов немного:
Импульсный преобразователь напряжения.
Линейный стабилизатор напряжения.
Ключ в цепях коммутации напряжения.
Система маркировки полевых транзисторов
Рассмотрим оную на примере. Пускай, у нас есть 20N03. Это означает, что он рассчитан на напряжение (Vds)
20A. Буковка N означает, что это N-канальный транзистор. Но из любого правила есть исключения, так, например, фирма Infineon указывает в маркировке полевика Rds, а не максимальный ток.
IPP15 N03Vds=30VRds=12.6mΩ >IPB15 N03 L — Infineon OptiMOS N-channel MOSFET Vds=30VRds=12.6mΩ >SPI80 N03 S2L-05 — Infineon OptiMOS N-channel MOSFET Vds=30V Rds=5.2mΩ >NTD40 N03 R — On Semi Power MOSFET 45 Amps, 25 Volts Rds=12.6mΩ STD10 PF06 — ST STripFET™ II Power P-channel MOSFET 60V 0.18Ω 10A IPAK/DPAK
Итак, в случае маркировки XXYZZ мы можем утверждать, что XX — или Rds, или Id Y — тип канала ZZ — Vds
Основные характеристики N-канального полевого транзистора
В общем различных параметров важных, и не очень, у полевых транзисторов много. Мы подойдем к вопросу с прикладной точки зрения и ограничимся рассмотрением необходимых нам практически параметров.
Vds — Drain to Source Voltage — максимальное напряжение сток-исток.
Vgs — Gate to Source Voltage — максимальное напряжение затвор-исток.
Id — Drain Current — максимальный ток стока.
Vgs(th) — Gate to Source Threshold Voltage — пороговое напряжение затвор-исток при котором начинает открываться переход сток-исток.
Rds(on) — Drain to Source On Resistance — сопротивление перехода сток-исток в открытом состоянии.
Q(tot) — Total Gate Charge — полный заряд затвора.
Хочу обратить внимание что параметр Rds(on) может указываться при разных напряжениях затвор-исток, как правило это 10 и 4.5 вольта, это важная особенность которую нужно обязательно учитывать.
Степень критичности параметров в разных применениях
Vds, Vgs — параметры всегда учитываемые, т.к. если если их превысить транзистор выходит из строя. Должен быть больше либо равен аналогичному параметру заменяемого прибора. В случае работы в импульсном преобразователе не стоит использовать приборы с запасом по рабочему напряжению более чем в 2-2.5 раза, т.к. приборы с большим рабочим напряжением, как правило, имеют худшие скоростные характеристики.
Id — параметр важный только в импульсном преобразователе, т.к. в остальных случаях ток крайне редко превышает 10% от номинального даже не слишком мощных приборов. Должен быть больше либо равен аналогичному параметру заменяемого прибора в случае с импульсным преобразователем, и быть не меньше 10 ампер в остальных случаях.
Vgs(th) — имеет, некоторое, значение при работе в линейном стабилизаторе, т.к. только там транзистор работает в активном, а не ключевом, режиме. Хотя практически logic-level полевых транзисторов которые могут не подойти по этому параметру не выпускается. Данный параметр критичен для линейных стабилизаторов, где в качестве управляющего элемента используется TL431 с питанием от +5В (к примеру, такая схема часто используется в линейных стабилизаторах напряжения на видеокартах)
Rds(on) — от этого параметра прямо-пропорционально зависит нагрев транзистора работающего в ключевом режиме, при прохождении тока через открытый канал. В данном случае чем меньше — тем лучше . ВНИМАНИЕ не следует забывать что защита от токовой перегрузки и КЗ ШИМ серий HIP63** и некоторых других исползует Rds(on) нижнего ключей (те что с дросселя на землю) в качестве датчика тока-зачителное его изменение изменит ток защиты и либо защита по току-будет работать раньше чем надо-результат просадки питания на пиках нагрузки-либо ток КЗ столь велик что убьет ключи раньше чем мама отключит БП снятием PW-ON поэтому строго говоря надо еще и Risen у шимки поменять(но это никто обычно не делает!)
Q(tot) — влияет на время перезаряда затвора, и соотвественно способно затягивать открытия и закрытия транзистора. Опять же чем меньше — тем лучше .
Документ от Fairchild Selection of MOSFETs in Switch Mode DC-DC Converters — рекомендации по подбору (а значит и замене) MOSFETs.
За изобретение этого компонента учёные-физики получили Нобелевскую премию, благодаря чему была совершена революция в появлении интегральных схем и компьютеров. Транзисторы используют для управления током в электрической цепи. Они могут усиливать, преобразовывать и генерировать электрические сигналы. Для увеличения выходного тока и напряжения эти приборы применяют в области цифровой связи, в процессорах, цифровой технике. Используют полевые (униполярные) и биполярные приборы.
Транзисторы различаются по частоте (низко- и высокочастотные), по мощности, по материалам (германиевые, кремниевые, арсенидо-галлиевые, получаемые путём соединени галлия и мышьяка). В матрицах дисплеев на данный момент используют приборы на основе прозрачных полупроводников, предполагается в скором времени применять полупроводниковые полимеры.
У радиолюбителей иногда возникают трудности с заменой зарубежных, в частности японских, транзисторов. В бытовой технике используется большое количество различных приборов полупроводникового типа. Больше всего производят биполярных транзисторов (обратной и прямой проводимости). Их выпускает электронная промышленность в странах Северной Америки, Европы и Япония. На корпусах приборов можно встретить маркировку, одинаковую для Японии и Южной Кореи.
В зависимости от сложности предстоящего ремонта аппаратуры, можно рассмотреть общие подходы к замене транзисторов. В первом случае на корпусе транзистора есть маркировка, по которой определяется его тип, и этот прибор можно приобрести по небольшой цене на обычном рынке радиоприборов. В более сложном случае тип прибора легко определить, но трудно приобрести в силу дороговизны или отсутствия на отечественном рынке. В сложных случаях не возможно определить тип прибора или отсутствует инструкция по его эксплуатации.
Трудность заключается в том, что зачастую приходится заменять мощные импульсные транзисторы зарубежного производства отечественными аналогами, которые не всегда соответствуют всем необходимым параметрам. Например, трудно подобрать прибор в компактных корпусах и корпусах, сделанных из пластмассы, пластика. Но с лёгкостью можно подобрать отечественную замену приборам типа ТО-3 в металлическом корпусе. Важно учитывать размеры прибора, они должны совпадать.
Правильная замена прибора происходит при соблюдении соответствия изоляции двух вариантов (поломанного и купленного), способ соединения коллектора с пластиной корпуса, которая отводит тепло.
Если прибор, требующий замены, снабжён корпусом, обеспечивающим изоляцию, а его аналог имеет лишь в креплении пластиковую втулку, то устанавливаем для защиты прокладку из фторопласта или слюды. Фторопластом делают первичную обмотку высоковольтных проводов благодаря высокой способности к изоляции тока. Может понадобиться изолировать винт крепления, если нет изоляции втулки. Важно помнить при замене прибора, что транзисторы в металлическом корпусе лучше выполняют теплоотвод, чем их аналоги в пластмассовом корпусе.
При замене прибора вначале определитесь, какие параметры наиболее важны для данной техники, и руководствуйтесь ими в выборе заменителя. Для этого нужно иметь конкретные представления о схемах и параметрах включении транзистора. В ремонте чаще всего приходится заменять приборы для бытовой техники, видеомагнитофонов, телевизоров (выходные каскады импульсных блоков питания).
Для бытовой техники лучше всего подходят высокочастотные транзисторы. По указаниям на приборе можно определить, как изолирован корпус, насколько шумно работает прибор, где его использовать (например, для средств связи применяют тип G). Но в приборах со встроенными резисторами, диодами и прочими модификациями маркировка может отличаться от общепринятой. Так фирмы NEC и TOSHIBA имеют собственные обозначения высоко- и низкочастотных транзисторов.
Поломка полупроводникового прибора может произойти из-за перегрузок, колебаний напряжения в сети. Поэтому нужно искать замену с защитными резисторами, диодами, учитывать уровень сопротивления. Чтобы корпус не перегревался и не произошла повторная поломка, нужен быстродействующий прибор.
Когда заменяем транзистор, нужно учесть коэффициент передачи по току, рабочее напряжение на коллекторе прибора. Желательно, чтобы замена не была худшего качества, чем оригинал. Или включить параллельно несколько приборов меньшей мощности, но одного типа. При ошибке в установке аналога может происходить перегревание системы.
Полевые транзисторы заменить труднее, нежели биполярные. Их разновидностей меньше, а параметры значительно различаются. Выделяют два основных типа: с изолированным затвором и с р-n переходом. На этих приборах базируется вся современная цифровая техника. Их изготавливают на кристаллах кремния и применяют для построения схем процессора, памяти, логики. Однако кремниевые транзисторы обычно не работают при напряжениях выше 1 000 вольт.
Идет заблужденце что биполярники лучше менять на полевые.И чем лучше?
Преимущество полевого транзистора в том, что он имеет высокое входное сопротивление, и управляется он не током а напряжением, что приближает его скорее к радиолампе, чем к транзистору.
Есть сообщения, в этом форуме тоже, что в драйверах УМ и в собственно УМ, меняют, допустим 2sc1969 на rd16
БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ обвязки — один к одному!!
Какие будут мнения, опыт замены и т.п. информация.
Шутники-однако ;-)! Цепи смещения в любом случае необходимо корректировать, если не стоит задача загнать каскад в режим «С». Усиления каскада вполне хватает не изменяя коэффициента трансформации в биноклях (количество витков).
Это я забыл, виноват, погорячился, — на затвор во всех случаях подают напряжение с потенциометра — задают рабочую точку (ток покоя).
Остальное — входной трансформатор, например — без изменений.
Трансформатор можно не трогать.
Что, входные сопротивления каскадов на БT и ПТ — одинаковы? Из-за глубокой ООС, что-ли?
Если ток потребления полевым транзистором (в оконечном каскаде УМВЧ) такой же как и у биполярного, то выходной трансформатор остаётся без изменения.
Это понятно — он определён сопротивлением нагрузки оконечного каякада — т.е. мощностью при заданном напряжении питания.
А вот с трансформатором по входу — надо смотреть по схемотехнике. Если транзистор
В этом и была суть моего вопроса. Однако утверждается, ссылаясь на многократную практику — не надо менять. И уменя сомнения. Ведь надо сохранить сопротивление нагрузки драйвера.
Речь в теме идёт о драйвере оконечного каскада!
Да, о согласовании драйвера с иным входным сопротивлением оконечника после замены БТ на ПТ.
«Проверено электроникой»- работает! Появляется неравномерность, уменьшается усиление, но каскад остаётся рабочим.
Ага, всё-таки есть различия!!
Ясненько-понятненько. А rd16, к примеру, не подделывают?
Мне едут из Китая 2sc1969 — массовые от сибишек (5 шт вместо необходимых 2-х) на замену недоставаемых 2sc2509. Бум надеяться на рабочую подделку. Надо овса Году Лошади поставить.
Допустим для согласования 50ом с бполярным транзистором с входным сопротивлением 100 ом имеем трансформатор 1:2:2 (50:100:100 ом). Вот и посчитайте какой должен быть коэфф.тр при входном сопротивлении полевого транзистора хотя бы 1 Мом. Как будете мотать такое количество витков и на каком сердечнике? Это что за биполярный транзистор, который имеет входное сопротивление 100 ом:oops:? Вы же в курсе, что согласование в таких каскадах идёт на единицы ом;-), а в полевых? Там ещё ой как многоО факторов согласования. Что бы такие опусы больше не писать зазря, не терять драгоценное время, желательно поконкретнее. А то что современные полевые транзисторы стали надёжнее биполярных- это факт.
Добавлено через 5 минут(ы):
Нет ну были бы они дешевые базвра нет стоят почти также и нафик мараковать. А где их взять?
То Gene RZ3CC Не надо путать спец БТ с бытовушными ПТ и комерцию с радиолюбительством. В спец ПТ (имел с ними возможность работать) между стоком и истоком не было ни какой разницы. Что касается линейности . То по сравнению с ГУ-34 в УМ и ГУ-33 в драйвере, айкомовские лампочки стоят в очредь за тухлой селедкой. В том числе и транзисторы.
Добавлено через 10 минут(ы):
PS. Если брать транзисторы, то многое зависит от схемотехники. В схеме УМ (по наводке Полякова) по схеме управляемого мощного автогенератора на полевом транзисторе мне удалось получить IMD = не хуже 70дБ.
В чем проблема? Входное сопротивление каскада на полевом транзисторе высокое. Поставьте в цепь затвора расчетное сопротивление, равное выходному сопротивлению согласующего тр-ра, создайте на нем падение напряжения, необходимое для нужного тока покоя и все.. Или включите его с блокировкой по ВЧ в цепь установки тока покоя. Цепь ООС также влияет на входное сопротивление каскада.
Добавлено через 11 минут(ы):
Есть и «минус» замены транзисторов в драйвере с биполярных на полевые. Если в стационаре это допустимо, в походном варианте это не очень хорошо. Дело в том, что ток покоя достаточный для биполярных транзисторов порядка 30 -80 мА, в схеме с полевыми приходится увеличивать раз в десять: до 300 — 800 мА.
А как тогда быть с драйверами в шпионских «микро жучках»? Ведь там каждый микроампер на учете.
Добавлено через 10 минут(ы):
Так в таких УМ, поняие «уровень ИМИ», просто не должно существовать. Как например, для простого тонального сигнала. Просто один тон. С каких это пор это SSB стал однотональным:ржач:? Для начала почитайте статью В.Т. Полякова в журнале Радио №4 за 1984г стр.14. Если разберетесь тогда и можно будет по дискутировать как это реализуется на практике.
А кто Вам сказал что я снимаю с драйвера 10Вт? А я- снимаю. :super:
И при чем тут такая мощность? А при том, что я этим драйвером оконечник запитываю. Вы, похоже, услышали звон, да не поняли, где он. lol:Вот сюда http://v__e_3kf.build2.ru/viewtopic.php? >
Для начала почитайте статью В.Т. Полякова в журнале Радио №4 за 1984г стр.14. Если разберетесь А вы то сами разобрались? И что это за УМ, на основе автогенератора. И откуда там такие характеристики по ИМИ, на достаточно посредственных транзисторах.
Поставьте в цепь затвора расчетное сопротивление, равное выходному сопротивлению согласующего тр-ра, создайте на нем падение напряжения, необходимое для нужного тока покоя и все. И получите весьма посредственных характеристики по линейности. Плюс, входной импеданс такого каскада, будет довольно сильно меняться от частоты. Если же резистор поставить в цепь ООС, а а на массу резистор с номиналом 1 кОм или поболее, то входное сопротивление будет уже определяться резисторами сигнал-затвор/выход затвор. И при той же мощности раскачки мы получим гораздо более линейную АЧХ, почти активное входное сопротивление в гораздо более широком диапазоне частот, ну и более высокую линейность. Вы посмотрите все современные схемы линейных УМ. Они именно так и строятся.
Дело в том, что ток покоя достаточный для биполярных транзисторов порядка 30 -80 мА, в схеме с полевыми приходится увеличивать раз в десять: до 300 — 800 мА А вы попробуйте сравнить транзисторы именно предназначенные для линейного усиления. Например, для MRF 150, уровень линейности нормирован при токе покоя порядка 200 ма. Что они там обеспечат при большем начальном токе, в справочнике не оговорено.
Полевик он как лампа высокое входное и т.д.. Не мешает добавлять- высокое входное на низких частотах. 😉 Понятно, что побольше, чем у биполярного, но, явно поменьше, чем у лампы.
Это новый тип транзистора Пойду за цилькуляторами. рж ач:
Добавлено через 29 минут(ы):
Что, входные сопротивления каскадов на БT и ПТ — одинаковы? Из-за глубокой ООС, что-ли?
Промоделировать, что-ли. Почти под ноль выводятся входные сопротивления, приведённые что к затвору, что к базе, в мощных усилителях, фактически, с достаточной для практики точностью, входное сопротивление определяется последовательным резистором от вторичной обмотки трансформатора драйверера к базе (затвору). Понятно, что если у полевика снять параллельную ООС, то входное сопротивление резко вырастет, но по жизни, для удерживая ровной АЧХ хотя бы в диапазоне 1..30 МГц, и более- менее приемлемых искажений, приходится её вводить довольно сильной. Мне, например, для поддержания указанного компромисса, приходилось делать усиление по мощности двухтактного оконечника в классе АВ не более 15 раз.
Я вижу схему ЧМ модулятора, с обратной связью. Вы мне ещё расскажите, что это, пригодно для усиления SSB сигнала. Насколько я помню, должны ещё присутствовать цепи, отслеживающие мгновенную амплитуду сигнала Этот скрин и текст из той статьи. Надеюсь что поняли.
Добавлено через 16 минут(ы):
Пойду за цилькуляторами. рж ач:Только не на работу где признают только ГОСТы и что скажет военпред, а в библиотеку за книгой «Мощные высокочастотные транзисторы» Москва издатеоьство «Радио и связь»Для начала Вам и этой ссылки хватит. В той схеме что я выложил для раскачки до 10 Вт достаточно на вход двухзатворника подать максимум 20мвт. тоже самое и для УМ наполевике на 40Вт. Для Ваших100 Вт надо 10 Вт. это первое преимущество.
Свои цифры закрыл, чтобы Вы не списывали у меня. lol: Пить пью пока здоровья хватает, но чтобы колоться, извинте это не ко мне.
RK4CI был прав. Трудно угадать что Вы в следующем посте из рукава выбросите. И вот тому первый пример.
Третий сейчас US7AW Mihail, дорисует, чтобы впридачу к цепи автоподстройки частоты, ещё и выходной амплитудой управлять в своём автогенераторе. lo l:
Второй пример. Интересно, из какой штанины Вы выбросили подкидную схему УМ что нарисована вот здесь http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?attac hment > И вот последний пример
От это круто! Допотопный советский полевик, легко делает современные импортные транзисторы, имея усиление на 30 МГц 27 дБ по мощности, да ещё и почти при максимальном выходе! Вы бы хоть думали немного. :bad: Это даже в узкополосном варианте не реализуемо. Считайте снова- двойка Вам. При чем тут допотопный советский полевик. когда проверялись все полевики в том числе и современные. Какая разница как я получу усиление путем синтеза или усиления. Вы когда в садик ходили слышали что такое DDS или DSP? Давать оценки тому что я пишу свойственно только тугодумам. Тормоз для чегото нового он и в африке тормоз.
Почти под ноль выводятся входные сопротивления, приведённые что к затвору, что к базе, в мощных усилителях, фактически, с достаточной для практики точностью, входное сопротивление определяется последовательным резистором от вторичной обмотки трансформатора драйвера к базе (затвору). Понятно, что если у полевика снять параллельную ООС, то входное сопротивление резко вырастет
Всё верно. Входное сопротивление каскада УМ (или драйвера) определяется в подавляющей степени цепями обратной связи при почти бесконечном входном сопротивлении самих полевых транзиторов. И имеют порядок сопротивления близкий к вх сопротивлению каскадов на БТ. И практика показывает, что это действительно так. По крайней мере — близко.
При чем тут допотопный советский полевик. А при том, что у Вас он давал усиление 27 дБ при 40 Ваттах на выходе и на 30 МГц. ржач: для раскачки до 10 Вт достаточно на вход двухзатворника подать максимум 20мвт. тоже самое и для УМ наполевике на 40Вт. А это
свойственно только тугодумам 😆
А при том, что у Вас он давал усиление 27 дБ при 40 Ваттах на выходе и на 30 МГц. ржач: А это
😆 Откуда Вы взяли усиления 27дб если речь идет об автогенераторе. Я схему такого усилителя выкладывал? Мой УМ представляет собой обычный генератор как и в обычном трансивере. но только на мощных БТ или ПТ с напряжением питания до 100В (ограничено параметрами по дататышу). В этом генераторе есть только один вход, это управляющее напряжение на варикапы, мощность которого зависит только от параметров варикапа определяющего диапазон перестройки, а точнее полосы захвата. То есть мы имеем тот же синтезатор. ОС по амплитуде пока рассматривать нет смысла. Метод уже выкладывал. Опробована куча БТ и ПТ транзисторов. Самый лучший вариант по ИМД дал КП909. Выходная мощность меня мало интересовала. Я занимаюсь проектом по снтезу приема и передаче около 10 лет и высказал свое мнение в пользу ПТ. А Вы тут не разобравшись придумывать всякую ерунду. Ваш УМ на КТ956 но с другим драйвером на который Вы давали ссылку я тоже собирал, но инфо брал с другого источника когда еще небыло интернета.:ржач: Если ващих знаний хватило только что бы выжать с него по ИМД 30 дб, то против этого я ничего не имею и не собираюсь Вас критиковать или хвалить. Все реклама по ТВ кончилась, пошел дальше фильм смотреть.
Откуда Вы взяли усиления 27дб если речь идет об автогенераторе. Речь шла о том, что Вы предложили мне определить, какую мощность надо подать на КП904, чтобы снять с него 40 Вт. Я посчитал, спросил, сколько получилось у Вас. Вы написали то, что написали. :ржач: Если это не ответ на мой вопрос, то значит, есть два варианта- либо я не владею в совершенстве русским языком, либо же Ваше косноязычие и неумение излагать свои мысли на языке данного форума, сыграли с Вами злую шутку. 😉 Полагаю, что, как раз, последний вариант наиболее правдоподобен. ржа ть:
Если ващих знаний хватило только что бы выжать с него по ИМД 30 дб, то против этого я ничего не имею и не собираюсь Вас критиковать или хвалить. Да, моих знаний хватило только на то, чтобы обеспечить коэффициент усиления по мощности в оконечном каскаде порядка 12, выходную мощность 100 Вт, и интермодуляцию на пике огибающей не более -30 дБ. При введении ООС по огибающей я получал цифры, мягко говоря, получше. Если Вы готовы мне дать рекомендации, каким образом я без введения экзотики смогу получить с пары 956 лучшие параметры по интермодуляции, при сохранении прочих, с удовольствием выслушаю.
Все началось с Вашего поста #35. Что касается вопроса. Если бы сразу ответили на мой вопрос в посте №36 сразу, а не задавали встречно, не былобы и последующих постов в том числе и этого. Все финиш, Разойдемся красиво. Спокойной ночи.
Добавлено через 14 минут(ы):
Если Вы готовы мне дать рекомендации, каким образом я без введения экзотики смогу получить с пары 956 лучшие параметры по интермодуляции, при сохранении прочих, с удовольствием выслушаю. На сколько помню вводил еще одну ОС (последовательно RCL) с колекторов на первичную обмотку входного трансформатора. В той схеме ОС заведена только на базу. Успехов.
Можно ли в этой схеме заменить биполярный транзистор на полевой? Если можно, то как?
С4 куда дальше на масу
Толщина пакета и ширина язычка
А то гугл мне только усилки ламповые предлагает на запрос
12 комментариев
всмысле биполярный на полярный)))
модет ты имел в виду мосфет?
может ты имел в виду гетерополярный, или гомополярный?
конечно ставь, если найдешь такой!
полевиком то можно, но резистор шунта уже не 33 Ома будет, а как минимум 100, и тепла на нем пропорционально на дофига больше. И входное напряжение поднимать нужно. Вобщем одни расходы дополнительные
А сам понял что сказал?
Нафига? Ставь как есть?
Андрей, полностью поддерживаю , напряжение на входе поднять ( 2-3вольта ) резистор с 33 поднять до 100 ом ( мощность побольше ) транзистор — IRFP 9140 N
извиняюсь, перепутал слова, не полярный, а полевой транзистор
Айрат, да все поняли , ….. ну а кто не понял… тот и не понял ))))
в подобных схемах полевые транзисторы всеравно будут работать в линейном режиме, поэтому менять можно (с некоторыми оговорками), а работать схема лучше/хуже не станет
Как подобрать замену для биполярного транзистора || AllTransistors.com
Существует большое количество биполярных транзисторов и большинство из них имеет много аналогов, схожих по своим параметрам, так что
подбор замены обычно не вызывает затруднений. Конечно, замена сгоревшего транзистора на такой же, это лучший вариант, но если достать его не удается,
подобрать аналог не составит труда. Для этого необходимо:
Узнать наименование транзистора. Если это СМД устройство — расшифровать его кодировку в разделе СМД-коды 🔗.
Найти даташит неисправного транзистора и внести его основные параметры в форму поиска аналога.
Просматривая даташиты предлагаемых транзисторов, выбираем наиболее подходящий аналог по параметрам, учитывая режимы его работы в устройстве.
На что нужно обратить внимание?
Открыв PDF-даташит, в первую очередь выясняем тип транзистора: биполярный или полевой, p-n-p или n-p-n, тип корпуса, расположение выводов (цоколевку).
Из числовых параметров это, прежде всего, максимальный ток и напряжение. У транзистора-замены максимальный ток и напряжение должны быть больше либо равны исходному.
Для биполярного транзистора важным параметром является коэффициент передачи по току hfe. Если транзистор стоит в ключевых схемах (включение-выключение нагрузок), hfe должен быть больше
или равен искомому. Если стоит в аналоговых усилителях или подобных устройствах, то должен быть близок. В импульсных блоках питания
транзисторы-аналоги также нужно выбирать с близким hfe (возможно придётся менять и исправный транзистор, стоящий в паре).
Необходимо проверить температурный режим (нагрев) транзистора после включения устройства. Если транзистор чрезмерно нагревается, то дело может быть как в самом транзисторе, так и в неисправных элементах его обвязки.
Расшифровка основных параметров биполярных транзисторов
Полупроводниковый материал: большинство транзисторов будут германиевые или кремниевые. Другие типы не используются в обычных устройствах. С учетом этого параметра будет спроектирована обвязка транзистора.
Полярность (проводимость): при установке транзистора другой полярности, он выходит из строя.
Pc — Максимальная рассеиваемая мощность: необходимо убедиться, что выбранный транзистор может рассеивать достаточную мощность. Этот параметр зависит от максимальной рабочей температуры транзистора — при повышении температуры максимальная рассеиваемая мощность уменьшается. Если рассеиваемая мощность недостаточна — ухудшаются остальные характеристики транзистора, может начаться резкое увеличение тока коллектора, что проводит к еще большему разогреву и выходу транзистора из строя.
Ucb — Максимально допустимое напряжение коллектор-база, определяемое величиной пробивного напряжения p-n перехода. Оно имеет зависимость от тока коллектора и температуры транзистора.
Uce — Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер. Необходимо, чтобы Uce было на треть больше напряжения питания цепи коллектора. Если нагрузкой схемы является катушка реле, необходимо предусмотреть защиту транзистора от перенапряжения, например диод.
Ueb — Максимально допустимое напряжение эмиттер-база.
Ic — Максимальный постоянный ток коллектора. Ток транзистора также берется с запасом не менее 30%. Его величина зависит от температуры корпуса транзистора или окружающей среды.
Tj — Предельная температура PN-перехода. Этот параметр важно учитывать, если транзистору приходить работать в экстремальных условиях, например в автомобиле, где его температура может доходить до 100 градусов.
ft — Граничная частота коэффициента передачи тока — частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером стремится к единице. Данный параметр важен потому, что с ростом частоты входного сигнала коэффициент усиления падает.
Cc — Ёмкость коллекторного перехода. От этого параметра зависит быстродействие транзистора. Чем она ниже, тем лучше.
hfe — Статический коэффициент передачи тока — соотношение тока коллектора Iс к току базы Ib.
Выше описаны только наиболее важные параметры транзисторов. В даташитах производитель указывает много дополнительных параметров: напряжение насыщения коллектор-эмиттер, максимально допустимый импульсный ток коллектора, обратный ток эмиттера, максимально допустимый ток базы и т.д.
Оригинальные силовые биполярные IGBT транзисторы из Китая и немного о ремонте
Обзор специфичный, но наверняка кому-то будет полезен. Будет много технической информации, прошу понять и простить.
Длинная, но полезная предыстория
Иногда мне попадается на ремонт различная силовая электроника, например сварочные инверторы, преобразователи напряжения и частоты, приводы, блоки питания и т.п. Их ремонт часто связан с заменой различных силовых элементов (мосты, конденсаторы, реле, транзисторы MOSFET и IGBT). В магазинах чип и дип, компел, платан, элитан их купить в принципе не проблема, но оригинальные элементы стоят очень недёшево и с учётом доставки вызывают грусть-печаль… В заначке у меня лежит немного разных силовых элементов для быстрого ремонта всячины, но когда требуется 8 одинаковых транзисторов, дело немного осложняется…
Есть 3 основные причины поломки такой техники:
1. Неправильная эксплуатация самим пользователем — это основная причина поломки аппаратов.
Существует куча способов убить исправный аппарат, перечислять их можно бесконечно…
2. Косяки производителя — некачественные элементы и сборка. В данном случае иногда помогает гарантия (но далеко не всегда).
3. Естественный износ — происходит, если аппаратом пользоваться очень аккуратно или редко за длительный период времени. Как правило, до естественного износа аппараты не доживают 🙁
На этот раз в ремонт попал сварочный инвертор Сварог ARC205 (Jasic J96) после неудачного ремонта в мастерской. Изначальная причина выхода их строя была №2 и затем аппарат добили в мастерской Очень часто после таких «ремонтов» аппараты восстановлению уже не подлежат, т.к. отсутствуют крепёжные элементы и появляются дополнительные механические и электрические повреждения. Так и в этот раз — половина крепежа утеряна, не хватает прижимных планок, транзисторы стоят все пробитые и разные, причём которые в принципе тут работать не могли. Первопричиной неисправности явился конструктивный недостаток этого инвертора — плата управления своими элементами касалась металлической рамы. Это и привело к сбою работы управляющей схемы и выходу из строя IGBT транзисторов, а затем драйвера и схемы плавного пуска. Ремонт получался либо быстро и дорого, либо приемлемо но долго, поэтому хозяин аппарата решил его не восстанавливать и просто отдал на запчасти. Такое часто бывает… Если-бы ремонт сразу проводил нормальный мастер, проблем с восстановлением было-бы заметно меньше.
Фото внутренностей сварочника в исходном виде я не делал, т.к. писать этот обзор не планировал.
Т.к. этот сварочник более-менее приличный, решил его неспешно восстановить для себя 🙂
О подборе
При замене транзисторов, вовсе не обязательно ставить точно такие-же, как стояли с завода. Кроме того, зачастую родные транзисторы стоят не лучшего качества, ибо китайский производитель также пытается сэкономить иногда в ущерб надёжности работы. В интернете мало информации по принципам подбора аналогов, поэтому напишу из собственного опыта.
Основными критериями при подборе IGBT транзистора в сварочный инвертор являются:
1. Наличие встроенного диода. Обычно он необходим всегда, кроме схемы подключения «косой полумост», где его наличие непринципиально.
2. Максимальное напряжение коллектор-эмиттер. В бытовых сварочниках на 220В почти всегда, за редким исключением, стоят транзисторы на 600-650 вольт. Туда можно ставить только транзисторы на 600 (650) вольт. Транзисторы на 900 и 1200 вольт ставить нельзя — они будут перегреваться за счёт повышенного падения напряжения, к тому-же и стоят они дороже.
3. Максимальный ток коллектора. Обычно используют транзисторы на 30А, 40А или 60А (при температуре 100°C). На ток при температуре 25гр внимание не обращаем ибо важен именно реальный рабочий режим.
4. Входная ёмкость затвора. Желательно, чтобы ёмкость была не более, чем у родных транзисторов, чтобы не перегружать драйвер и не затягивать фронты импульсов.
5. Время включения и особенно отключения. Должно быть не более, чем у родных, чтобы не греть транзисторы коммутационными потерями.
6. Напряжение насыщения. Должно быть не более, чем у родных транзисторов, чтобы не греть транзисторы омическими потерями.
7. Если транзисторы стоят на изоляционных прокладках, на максимальную мощность внимания можно вообще не обращать — всё равно термопрокладка не позволит передать радиатору более 50Вт рассеиваемой мощности. Если транзисторы установлены на отдельные изолированные радиаторы, на мощность уже следует смотреть, т.к. при этом из транзисторов выжимается максимум мощности (там их часто ставят в уменьшенном количестве 2 шт в полумост или 4шт в мост).
Для MOSFET критерии подбора немного другие, но общий принцип тот-же.
— Встроенный диод имеется всегда т.к. он автоматически получается в технологическом процессе производства
— Время включения и отключения не имеет большого значения, т.к. оно заведомо меньше требуемого (мосфеты весьма шустрые элементы)
— Вместо напряжения насыщения огромное значение имеет сопротивление открытого канала — чем оно меньше, тем будут меньше омическиие потери
О качестве
Под видом оригинальных, китайский продавец может прислать элементы сильно разного качества — неисправные, перемаркированные, либо восстановленные. На странице заказа фото товара можно не смотреть — показать могут и оригинал, а прислать не то.
Заказывая товар недорого у непроверенного продавца, Вам наверняка пришлют товар низкого качества, даже не сомневайтесь. Этот вариант для меня совершенно неприемлем, ибо нужны гарантированно качественные новые элементы.
Основные категории данного товара:
1. Неисправные — пустышки без кристалла, либо пробитые. Работать естественно не могут никак.
2. Восстановленные бывшие в употреблении — имеют кривые короткие либо кустарно наваренные выводы, которые ломаются при попытке их согнуть. Как правило, работают нормально, но у них есть неприятная особенность — их параметры довольно сильно гуляют у каждого экземпляра, что иногда неприемлемо.
3. Перемаркированные — берут транзистор меньшей мощности, спиливают или затирают маркировку и наносят новую для покупателя. Иногда уже при изготовлении берут кристалл от маломощного транзистора (для TO-220) и помещают его в корпус TO-3PN, TO-247. Такие элементы зачастую работают, но как правило недолго, иногда всего несколько секунд…
4. Оригинальные — тут всё понятно без комментариев 🙂
Представляю на обзор оригинальные биполярные IGBT транзисторы FGA40N65SMD от ON Semiconductor (Fairchild Semiconductor) www.onsemi.com/products/discretes-drivers/igbts/fga40n65smd www.onsemi.com/pub/Collateral/FGA40N65SMD-D.pdf Почему я выбрал именно эти транзисторы? Да приглянулись они мне 🙂 Мог с тем-же успехом заказать для ремонта например FGh50N60SMD и кучу других аналогичных по параметрам. Почему именно 10шт, когда нужно всего 8шт? Да не продаются они по 8шт 🙂
Почтовый пакет
Посылку доставили неожиданно быстро — всего за 2 недели. Продавец запаял транзисторы под вакуумом в антистатический пакет
Основные параметры из даташита:
Корпус TO-3PN
Максимальное напряжение коллектор-эмиттер: 650В
Максимальный постоянный ток коллектора при 100°C: 40А
Максимальная рассеиваемая мощность при 100°C: 174Вт
Номинальное напряжение насыщения коллектор-эмиттер: 1,9В
Номинальная входная ёмкость затвора при напряжении коллектор-эмиттер 30В: 1880пФ
Номинальное время включения / отключения: 12нс / 92нс
Транзисторы имеют встроенный обратный силовой диод, необходимый для работы в мостовом включении инвертора.
Остальные параметры большого значения не имеют.
В оригинальности транзисторов я нисколько не сомневаюсь, т.к. по опыту интуитивно их определяю.
Но для обзора сделал несколько измерений.
Ничего магнитного внутри естественно нет.
Толщина выводов и корпуса соответствуют норме
Остальные размеры также в норме
Напряжение насыщения коллектор — эмиттер при токе 10А и напряжении на затворе 10В составило 1,36В — норма
Транзисторы в партии имеют очень небольшую разницу емкостей затвор — эмиттер 2726 — 2731пФ (измерено E7-22 при не подключенном выводе коллектора). Стабильность — это косвенный показатель качества.
Небольшое замечание — некоторые пытаются определять оригинальность транзистора по ёмкости затвора. Да, это в какой-то степени возможно, но только если измерять правильно и при этом правильно анализировать результаты.
Так вот, измерять ёмкость затвора надо именно на переменном токе при конкретном напряжении коллектор-эмиттер, причём нулевое напряжение не означает висящий в воздухе коллектор.
Измеренная ёмкость затвор-эмиттер сильно зависит от измерительного прибора, что не удивительно для нелинейного элемента.
Например, один и тот-же транзистор показывает входную ёмкость 2726пФ на положительной полярности и 3381пФ на отрицательной полярности прибором UT71E, 2660пФ и 2750пФ в зависимости от полярности тестером элементов MG328 VanVell ELC, 2860 пФ в обе стороны прибором E7-22
Для сравнения, измерил ёмкость затвор-эмиттер некоторых других оригинальных IGBT.
FGh50N60SMD — 2860пФ
FGH60N60SMD — 4410пФ
HGTG40N60A4 — 2270пФ
Взвешивать, поджигать, грызть и ломать транзисторы я не стал ибо в данном случае это не имеет никакого практического смысла.
Если интересно, что внутри сгоревших транзисторов, то вот два из них HGTG30N60A4 (слева и в центре) и FGh50N60SFD (родной)
HGTG30N60A4 вообще без диода и в принципе не мог нормально работать в этой сварке 🙁
Немного о ремонте
После разборки, аппарат очистил от грязи и пыли, провёл первичную диагностику, выпаял все неисправные элементы, подобрал им замену. Доступная схема аппарата неплохо помогает ремонту. Проверил состояние термопрокладок на пробой и повреждения. Восстановил цепь заряда конденсаторов, восстановил драйвер. Перепаял на другую сторону проблемный конденсатор на плате управления (который касался рамки) Проверил осциллографом форму импульсов с драйверов на затворы транзисторов (которые ещё не впаяны). Смазал прокладку термопастой КПТ-8, прилепил её на место, смазал транзисторы ей-же, вставил их на место, прикрутил к радиатору и только потом запаял. Очистил плату от флюса, всё ещё раз проверил. Отдельно подал питание на систему управления и ещё раз проверил форму импульсов на затворах транзисторов (они пока без силового питания). Если всё в норме — подключаем сварочник в сеть через ЛАТР и лампу накаливания 100Вт или 95Вт. Это позволяет вовремя и безопасно диагностировать дополнительные проблемы в работе устройства. Прямое включение сварочника после ремонта иногда приводит к неприятностям. Плавно увеличиваю входное напряжение до запуска аппарата. Проверяю, что реле сработало, вентилятор крутится, на выходе появилось напряжение и лампа при этом не горит. При плавном повышении напряжения до полного сетевого, лампа не должна загораться. Если всё прошло нормально, устанавливаю крышку на место и включаю сварочник в сеть. Проверять его на электрод пока нельзя, т.к. необходимо убедиться в нормальной работе ограничения тока. При её неисправности, сварочник тут-же сгорит при касании электродом свариваемой детали. Для проверки работы токоограничения, необходим балласт и токовые клещи на постоянный ток или шунт ампер на 200. Я в качестве балласта использую толстую нихромовую спираль сопротивлением около 0,15 Ом. Убедившись, что ток в замкнутой цепи регулируется в нужных пределах, можно приступать к тестовой сварке на токах от минимума до максимума. В данной сварке ток нормально регулировался от 25А до 195А Т.к. штатный ремень неудобен для оперативной переноски, на корпус была приклёпана дверная ручка 🙂 Более подробную информацию о ремонтах сварочников можно легко найти в интернете (например от Измаил инвертор)
Вывод: при желании, в Китае вполне возможно купить качественные оригинальные комплектующие. Покупайте в проверенных магазинах и Вам не придётся изучать, чем подделка отличается от оригинала. Магазин могу смело рекомендовать, теперь с них должок за рекламу 🙂
p.s. сварочные провода из этого обзора я делал для этого сварочника.
p.p.s. судя по комментариям, когда я товар ругаю, нахожу поддержку аудитории, но когда нормальный товар начинаю хвалить — сразу идут необоснованные обвинения во всех грехах. Это похоже местная традиция…
