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 statische Transistorkennwerte 

Es gibt statische und dynamische Kennwerte.

Alle Messwerte können mit folgender Schaltung ermittelt werden.
(alle Spannungsmesser sehr hochohmig, z.B. digitale Multimeter)
1. statische Kennwerte
Die statischen Kennwerte gelten für den Transistor ohne Signale.
Sie basieren auf den reinen Gleichstromwerten bei einem eingestellten Arbeitspunkt.

.1 Stromverstärkungsfaktor B


A-Typen => B = ... 200
B-Typen => B = 200 ... 350
C-Typen => B = 350 ... 750

.2 maximale Strom- und Spannungswerte
IC0 = maximaler Kollekorstrom, z.B. 200mA
UCE0 = maximale Kollektorspannung, z.B. 25V, 40V, 60V,150V (BU-Typen: 1,5KV)
IB0 = maximaler Basisstrom, z.B. 5mA
UBE0 = maximale Sperrspannung an der Basis, z.B. 5V

.3 max. Verlustleistung im Kristall
Ptot = max. Verlustleistung, z.B. 500mW
PV = UCE * ICE = 10V * 30mA = 300mW <= in diesem Beispiel

Merke: Der Arbeitspunkt muss unterhalb der
Leistungshyperbel liegen.


.4 max. Sperrschichttemperatur

für Silizium ist:
= ca. 150°C mit Kunststoffgehäuse und ca. 200° mit Metallgehäuse

Überschreitet die Temperatur im Kristall länger diese maximale Sperrschichttemperatur, so verliert das Kristallgitter des Si seine einkristalline Struktur. Der Transistor ist zerstört.

Die Zusammenhänge zwischen Kristalltemperatur z.B. durch Außenerwärmung und der noch nutzbaren Verlustleistung sind im folgenden Diagramm zu erkennen. So können bei einem Transistor mit der maximalen Verlustleistung Ptot = 500mW und der Kristalltemperatur von 80°C nur noch ca. 250mW umgesetzt werden.

.5 die thermischen Widerstände Rth eines Transistors


Begriffe:

= Temperatur des Halbleiterkristalls (j = junction = Verbindung)

= Temperatur des Transistorgehäuses (c = case = Gehäuse)

= Temperatur der Umgebung (amb = ambient = Umgebung)
Merke: Je kleiner die Rth sind, umso besser kann die im Kristall entstehende Wärme abfließen!

allgemeine Definition des thermischen Widerstandes:

Rth = Temperaturunterschied          K
erzeugte Verlustleistung       W

Beispiel: Rthjcase = 3 K/W, d.h. wird in dem Halbleiter eine Verlustleistung von 1 W erzeugt,
( UCE * IC = 5V * 0,2A = 1W ) , so ist der Kristall um 3K wärmer als das Gehäuse.

Für die drei thermischen Widerstände gilt:
     


Thermisches Ersatzschaltbild für einen Transistor mit Kühlkörper:
Rthjamb z.B. 5 K/W ohne und
Rthjamb z.B. 2 K/W mit Wärmeleitpaste
Merke: Ein Kühlkörper verringert Rthjamb, weil der Übergangswiderstand vom der großen
Kühlkörperoberfläche zur Umgebung kleiner ist als vom Transistor zur Umgebung.

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