Существуют ограничения на максимальные значения величин токов через переходы транзистора и напряжений на них. В паспортных данных транзистора указывается максимальный ток Iкmax, превышать который не разрешается. Максимально допустимое значение Uкэ определяется напряжением, при котором происходит лавинный пробой коллекторного перехода. Предельные значения Iкmax могут находится в диапазоне 0,01А - 100А для разных типов транзисторов, а напряжения Uкэ могут находится в диапазоне 10 - 1000В.
При рассеянии электрической энергии температура транзистора повышается, что приводит к необходимости ограничивать допустимые уровни токов и напряжений. Величина максимальной мощности ограничивается максимально допустимой температурой прибора(для кремниевых транзисторов 150–200 °С). Она зависит от размеров транзистора, его конструкции и температуры окружающей среды. В транзисторе, работающем в режиме усиления, подавляющая часть рассеиваемой мощности выделяется в области коллекторного перехода. Ее можно определить по формуле P = U кэ I к.
В паспортных данных транзистора указывается максимально допустимая мощность рассеивания, превышать которую не разрешается. Если рассеиваемую мощность положить равной максимально допустимой, то максимально допустимые значения напряжения тока коллектора и напряжения коллектор-эмиттер можно определить из соотношения:
(5)
Неравенству (5) соответствует гипербола, ограничивающая область безопасной работы транзистора (рис. 19).
Рис. 19 – Область безопасной работы транзистора
Если рабочая точка находится за пределами этой области, возможен тепловой пробой транзистора. При выборе транзистора для конкретной схемы нужно определить, какие величины токов и напряжений следует ожидать в этой схеме, а затем убедиться в том, что найденные значения лежат в области безопасной работы.
У биполярных транзисторов повышение температуры вызывает увеличение начального тока, что в свою очередь может привести к дополнительному нагреву P-N перехода. Такая тепловая нестабильность может привести к тепловому пробою, разрушению транзистора. Поэтому следует принимать меры по охлаждению транзисторов, и не прилагать предельных напряжений при повышенной температуре.
ТехническиЕ средствА ДЛЯ выполнения работы.
1. Модуль ТРАНЗИСТОРЫ, модуль МУЛЬТИМЕТРЫ и модуль МИЛЛИАМПЕРМЕТРЫ на стендах ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОННИКИ - 2
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
