更换晶体管 - 如何做出最佳选择
在维修电子系统或电子设备时,很难找到准确的替代品。在大多数情况下,您将不得不使用替代品。尽管如此,您必须确保替代品是合适的替代品。当您想要更换晶体管时,这同样适用。双极晶体管和功率晶体管有很多种。因此,在更换过程中,您可能找不到与之前完全相同的那种。
但是您可以找到一种与前一种功能相同的高效晶体管。我们将指导您如何为各种应用类型选择合适的替代晶体管。
替换晶体管的基本原理是什么?
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图 1:几个晶体管
联合电子器件工程委员会 (JEDEC) 为不同的晶体管分配了唯一的晶体管轮廓 (TO) 编号。它们对于识别您正在处理的晶体管类型至关重要。
但是,在更换过程中,它们并不太重要。通常,许多通用晶体管将有效地充当替代品。因此,只要符合关键规格,您就可以在更换期间使用任何晶体管。
但是您必须确保替代晶体管与前者的规格相匹配。因此,最重要的是获得正确的规格。在下一节中,我们将深入研究这些参数。
需要考虑的基本晶体管参数
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图 2:各种晶体管
使用的半导体材料
您将遇到的常见晶体管类型是由硅或锗制成的。您可能还会经常发现其他类型,但它们仅在专业应用程序中很常见。
无论您使用的是双极晶体管还是场效应晶体管,都必须识别半导体。目的是确保您使用的基极-发射极正向偏置电压降。
如果您使用的是硅晶体管,则电压降约为 0.6 伏。另一方面,锗晶体管的集电极电压在 0.2 到 0.3 之间。大多数时候,电路稳定性将取决于电压降。因此,您不能承受错误的半导体材料。
极性
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图 3:技术人员手持电池端子
您还必须正确设置极性,尤其是在使用结型晶体管时。他们利用路口的不同功能。对于 N 型结,您会发现过多的电子,而对于 P 型结,您会发现过多的空穴。
我们有 NPN 和 PNP 晶体管。第一个具有夹在两个 N 区域之间的 P 区域。相反,另一个在两个 P 区之间有一个 N 区。
另外值得注意的是,在任何一个晶体管中,中心部分都是基极(B)。其他关键部分是发射器 (E) 和收集器 (C)。在集电极和基极之间施加小电流会影响发射极的输出电流。
因此,对于正确的集电极电流,您必须获得正确的极性。在这种情况下,极性是晶体管是 NPN 还是 PNP。从下面的电路图中可以看出,每种类型的电流都以特定的顺序移动。因此,当您连接错误的晶体管时,您将反转极性。结果,晶体管将无法工作。
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图 4:NPN 和 PNP 插图。
一般应用
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图 5:电路板
理想的替代晶体管应适用于一般应用。它应该适用于其他一般应用中的低噪声、射频放大和切换。因此,请选择一种专为在一般应用程序中使用而设计的兼容性。
封装和引脚排列
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图 6:修复电路的技术人员
所有晶体管都有特定的封装。必须尽可能找到与前者匹配的包。为了满足其他重要参数,匹配适当的包也是必不可少的。
电压击穿
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图 7:电力线
晶体管具有最大电压限制或击穿电压 (BV)。超过限制将损坏设备。因此,在选择晶体管时,可以选择比原来更高的。
当前增益
通常,您会遇到各种各样的晶体管电流增益。选择晶体管时,使其电流增益与您要更换的型号相似。如果增益更高,则没有问题,晶体管将有效工作。较低的增益可能没问题,但晶体管可能会击穿。
频率限制
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图 8:波形表示
满足晶体管的频率限制对于促进其功能是必不可少的。在正确的频率限制下,相关电路将有效运行。
功耗
当晶体管工作时,它会散发一些热量。最大功率是设备在不燃烧的情况下发出的最高热量。您可以在电路中安装散热器和风扇以改善晶体管的散热。
但是,选择最大额定功率与原始晶体管相似的一类晶体管以获得最佳功能。
替换的最佳解决方案是什么
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图 9:等距电子元件晶体管
要遵循的步骤:
- 选择同极性的晶体管。
- 选择相同材料的替换晶体管
- 选择相同功能类型的晶体管
- 选择具有相同包裹的替代品。
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图 10:几个电子元件
使用与原始引脚相似的引脚和封装进行替换可能很困难。但是,尽量找一个尽可能相似的。
对于大型晶体管,您将拥有其他组件,例如散热器。因此,它们将影响电路的功能。因此,选择最相似的包势在必行。
- 选择具有相同击穿电压的替换晶体管
- 检查它是否可以接受电流。
- 选择具有相似 Hfe 的晶体管
Hfe 代表晶体管的电流增益。选择替代品时,请选择具有相同 Hfe 的产品。通常,对于大多数晶体管来说,电流增益是可变的。即使是同类晶体管也会发生这种情况。因此,您不一定要选择一个具有确定值的。但你必须确保它在范围内。
选择具有相似 Hfe 的晶体管
Hfe 代表晶体管的电流增益。选择替代品时,请选择具有相同 Hfe 的产品。对于大多数晶体管来说,最近的增长是可变的,即使是同类晶体管也会发生这种情况。因此,您不一定要选择一个具有确定值的。但你必须确保它在范围内。
- 选择具有等效 Ft 的替换晶体管
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图 11:复杂的电子电路
获得正确的频率也是选择替换晶体管的必要步骤。新的频率限制应该比原来的接近或更高。但是,请避免使用频率非常高的设备,以避免可能的振荡风险。
- 选择功耗相似的晶体管
晶体管在工作期间会散热。因此,您必须通过选择具有适当功耗的替换晶体管来确保它不会烧坏。它可以与原版相似,甚至略高。
- 检查是否有任何特殊功能。
如果您打算将晶体管用于某些特定目的,则需要检查特殊功能。否则,一个简单的晶体管将不会取代一个选择功能晶体管。
结论
更换晶体管很简单,但您需要正确了解一些细节。我们已经制定了这一进程的所有关键要求。遵循它们中的每一个,您都会将电路恢复到其原始功能。
如果您有其他疑问,请随时与我们联系。我们会尽快回复您。
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