Транзистор C2335: характеристики (параметры), цоколевка, аналоги

Транзистор C2335

C2335 — кремниевый, со структурой NPN, эпитаксиальный транзистор для высокоскоростных и высоковольтных переключений, общепромышленного применения. Конструктивное исполнение TO-220.

Основная информация предоставлена для KSC2335. В таблице «модификации и группы» расмотрены и другие маркировки транзистора и их отличия между собой.

Корпус и цоколевка

Транзистор 2335

Предназначение

Силовой транзистор в штампованном корпусе разработан для применения в качестве ведущего элемента в релейных регуляторах, преобразователях напряжения, инверторах, преобразователях частоты, высокочастотных усилителях мощности.

Характерные особенности

  • Низкое напряжение насыщения коллектор-эмиттер: UCE(sat) ≤ 1 В при IC = 3 А.
  • Высокая скорость переключений: время спадания импульса tf ≤ 1 мкс при IC = 3 А.
  • Расширенная область безопасной работы транзистора при обратном смещении в цепи управления (базы): UCEX (sus)1 ≥ 450 В IC = 3 А.
ХарактеристикаОбозначениеВеличина
Напряжение коллектор – база транзистора, ВVCBO500
Напряжение коллектор – эмиттер транзистора, ВVCEO400
Напряжение эмиттер – база транзистора, ВVEBO7
Ток коллектора постоянный, АIC7
Ток коллектора импульсный, АICP ٭15
Ток базы постоянный, АIB3,5
Рассеиваемая мощность (Ta = 25°C), ВтPC1,5
Рассеиваемая мощность (Tc = 25°C), ВтPC40
Предельная температура полупроводниковой структуры, °СTj150
Диапазон температур при хранении и эксплуатации, С° Tstg-55…+150

٭ — измерено при длительности импульса тока 300 мкс и скважности 10%.

Электрические характеристики

ХарактеристикаОбозначениеПараметры при измеренияхЗначения
Рабочее напряжение коллектор-эмиттер, ВUCEO(sus)IC = 3 А, IB1 = 0,6 А, L = 1 мгн≥ 400
Рабочее напряжение коллектор-эмиттер, ВUCEX(sus)1IC = 3,0 А, IB1 = 0,6 А, IB2 = - 0,6 А, UBE(off) = - 5 В, L = 1 мкгн, с ограни-чением напряжения.≥ 450
Рабочее напряжение коллектор-эмиттер, ВUCEX(sus)2IC = 6,0 А, IB1 = 2,0 А, IB2 = - 0,6 А, UBE(off) = - 5В, L = 1 мкгн, с ограни-чением напряжения.≥ 400
Ток коллектора выключения, мкАICBOUCB = 400 В, IE = 0≤ 10
Ток коллектора выключения, мАICERUCE = 400 В, RBE = 51 Ом, Tc = 125°C≤ 1
Ток коллектора выключения, мкАICEX1UCE = 400 В, UBE(off) = - 1,5В≤ 10
Ток коллектора выключения, мАICEX2UCE = 400 В, UBE(off) = - 1,5 В, Tc = 125°C≤ 1
Ток эмиттера выключения, мкА IEBOUEB = 5,0 В, IC = 0≤ 10
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В UCE(sat) ٭IC = 3,0 А, IB = 0,6 А≤ 1,0
Напряжение насыщения база-эмиттер, В UBE(sat) ٭IC = 3,0 А, IB = 0,6 А≤ 1,2
Статический коэффициент усиления по току hFE (1) ٭ UCE = 5,0 В, IC = 0,1 А20….80
hFE (2) ٭UCE = 5,0 В, IC = 1,0 А20….80
hFE (3) ٭UCE = 5,0 В, IC = 3,0 А≥ 10
Временные параметры транзистора, см. схему измерений
Время включения транзистора, мксtonUCC = 150 В, IC = 3,0 А, IB1 = 0,6 А,
IB2 = - 0,6 А, RL = 50 Ом.
≤ 1,0
Время сохранения импульса, мксtstg≤ 2,5
Время спадания импульса, мксtf≤ 1,0

٭ — измерено при длительности импульса тока 350 мкс и скважности 2%.

Примечание: данные в таблицах действительны при температуре среды Ta=25°C.

Производитель разделяет транзисторы по величине параметра hFE2 на группы R, O, Y в пределах указанного диапазона.

КлассификацияROY
hFE220….4030….6040….80

Временные параметры

По предназначению, основной режим работы транзистора C2335 – ключевой, с глубоким насыщением и частыми переключениями. Тепловые потери транзистора, работающего в ключевом режиме, во многом определяются потерями на коммутационных интервалах, когда транзистор переходит из проводящего состояния в непроводящее и наоборот. Поэтому все производители таких изделий придают большое значение временным параметрам и приводят их значения в информационных материалах.

Пример схемы измерения временных параметров транзистора.

Схема измерения временных параметров

Схема измерения временных параметров

Временные параметры:

  • ton – время включения;
  • tstg – время сохранения импульса тока;
  • tf – время спадания импульса тока.

Импульсы напряжения UIN длительностью PW = 50 мкс поступают на вход схемы со скважностью ≤ 2%.

  • UCC – напряжение питания.
  • RL – сопротивление нагрузки.
  • IC – ток коллектора.
  • IB1 и IB2 – токи базы в разные периоды времени.
  • UBB = — 5 В – напряжение смещения транзистора.

“Base current waveform” – диаграмма тока базы во времени.

“Collector current waveform” – диаграмма тока коллектора во времени.

Модификации и группы транзистора 2335

ТипPC UCBUCEUBEICTJhFEГруппы по hFEВременные параметры Корпус
KSC2335 405004007715010…80R, O, Yton ˂ 1 мкс
tstg ˂ 2,5 мкс
tf ˂ 1 мкс
TO-220
2SC2335F405004007715010…80-ton ˂ 1 мкс
tstg ˂ 2,5 мкс
tf ˂ 1 мкс
TO-220F
2SD23351001500600571504…30-tf ˂ 1 мксTO-3PML
CSC2335405004007715020…80R, O, Yton ˂ 1 мкс
tstg ˂ 2,5 мкс
tf ˂ 1 мкс
TO-220
2SC2335405004007715010…80M, L, KTO-220AB

Аналоги

Для замены могут подойти транзисторы кремниевые, со структурой NPN, эпитаксиально-планарные, используемые в импульсных источниках питания, пускорегулирующих устройствах, преобразователях, стабилизаторах.

Отечественное производство

ТипPC UCBUCEUBEICTJfThFEВременные параметры Корпус
KSC23354050040077150-10…80ton ˂ 1 мкс
tstg ˂ 2,5 мкс
tf ˂ 1 мкс
TO-220
КТ840А6090040056150810…60ton ˂ 0,2 мкс
tstg ˂ 3,5 мкс
tf ˂ 0,6 мкс
TO-3
КТ841А506004005101501010ton = 0,08 мкс
tstg = 0,8 мкс
tf = 0,5 мкс
TO-3
2Т842А50300300551502015ton = 0,12 мкс
tstg = 0,8 мкс
tf = 0,13 мкс
TO-3
КТ847А125650-815150˃ 15˃ 8tstg = 3,0 мкс
tf = 1,5 мкс
TO-3
КТ858А6040040067150-˃ 10tstg ˂ 2,5 мкс
tf ˂ 0,75 мкс
TO-220
2Т862506004005101502012…50ton ˂ 0,4 мкс
tstg ˂ 1,0 мкс
tf ˂ 0,25 мкс
TO-3
КТ812А5040040078150˃ 3-tf = 0,2…1,3 мксTO-3
КТ8126А18070040098150˃ 48…40 ton = 1,6 мкс
tstg = 3,0 мкс
tf = 0,7 мкс
TO-220
КТ8164А7570040094150˃ 410…60ton = 0,8 мкс
tstg = 0,9 мкс
tf = 4,0 мкс
TO-220

Зарубежное производство

ТипPC UCBUCEUBEICTJhFE Корпус
KSC2335405004007715010…80TO-220
KSC2334401501007715020…240TO-220C
2SC25025050040078150˃ 15TO-220
TT21945050040071215020TO-220
WBP3308459005007715020TO-220
2SC3038405004007715050TO-220
2SC3039505004007715030TO-220
2SC317040500--715025TO-220
2SC362640-400-8-55TO-220
2SC40556060045078180100TO-220
2SC4106 M/N505004007717560TO-220
2SC4107 M/N6050040071015020/60TO-220
2SC427440500400-1015040TO-220
2SC4458 L409005009815025TO-220F
2SC455940500400-7175150TO-220
2SD116240500-1010150400TO-220
2SD134950500--7150150TO-220
2SD153345500--7150800TO-220
2SD1710A509005009815025TO-220
3DK3039505004007717525TO-220, TO-276AB
MJ10012T65600400-15200200TO-220

Примечание: данные в таблицах взяты из даташип-производителя.

Графические иллюстрации характеристик

Внешняя характеристика транзистора

Рис. 1. Внешняя характеристика транзистора в схеме с общим эмиттером. Зависимость коллекторной нагрузки IC от напряжения коллектор-эмиттер UCE при различных токах (управления) базы IB.

Зависимость статического коэффициента усиления по току от коллекторной нагрузки

Рис. 2. Зависимость статического коэффициента усиления по току от коллекторной нагрузки IC.

Зависимость снята при импульсном напряжении коллектор-эмиттер UCE = 5 В.

Зависимости напряжений насыщения коллектор-эмиттер и эмиттер-база от величины коллекторной нагрузки

Рис. 3. Зависимости напряжений насыщения коллектор-эмиттер UCE(sat) и эмиттер-база UBE(sat) от величины коллекторной нагрузки IC.

Зависимость снята при соотношении амплитуд импульсов токов коллектора и базы IC/IB = 5.

Снижение предельной токовой нагрузки в области безопасной работы транзистора при увеличении температуры корпуса прибора

Рис. 4. Снижение предельной токовой нагрузки IC в области безопасной работы транзистора при увеличении температуры корпуса прибора TC.

Кривая «Dissipation Limited» — снижение токовой нагрузки в результате общего перегрева п/п структуры.

Кривая «S/b Limited» — снижение токовой нагрузки для исключения вторичного пробоя п/п структуры локально, в местах повышенной плотности тока.

Определение теплового режима транзистора во многом сводится к определению рассеиваемой мощности и соотнесению её с областью безопасной работы транзистора (ОБР). Для транзистора, работающего в ключевом режиме, приходится учитывать потери на коммутационных интервалах, а также ряд особенностей, определяемых реактивными свойствами коллекторной цепи и источника питания.

Область безопасной работы транзистора

Рис. 5. Область безопасной работы транзистора, определена при температуре среды Ta = 25°С при нагрузке транзистора одиночными импульсами (Single Pulse) различной длительности: PW = 10 мкс; 50 мкс; 100 мс; 300 мкс; 1,0 мс; 10 мс; 100 мс.

Выделяются 4 участка ограничивающих линий предельного тока коллектора:

  1. горизонтальный – предельный ток транзистора, определяющий устойчивость паяных соединений. При возрастании температуры корпуса вводится поправка согласно графику Рис. 4;
  2. участок «Dissipation Limited» – предельный ток, ограничивающий общий нагрев п/п структуры;
  3. участок «S/b Limited» — ограничение тока исходя из недопущения вторичного пробоя п/п структуры;
  4. вертикальный участок – предельное напряжение коллектор-эмиттер, не приводящее к лавинному пробою п/п структуры.

Характеристики ОБР по Рис. 5 подходят для анализа безопасной работы транзистора при резистивном или емкостном характере нагрузки, а также при любой нагрузке на интервале проводимости (ton). См. диаграмму тока коллектора в импульсном режиме выше.

В схеме с индуктивной нагрузкой на коммутационном интервале (tstg + tf), при восстановлении непроводящего состояния, возникающие на транзисторе пиковые перенапряжения могут превышать критические значения и вызвать пробой п/п структуры. Для уменьшения перенапряжений вводятся ограничители напряжения: снабберные RC-цепи, активные ограничители и т. п. Для уменьшения потерь (уменьшения длительности коммутационного интервала) в цепь управления (базы) транзистора вводится отрицательное напряжение смещения.

Увеличение напряжений при вводе отрицательного смещения и ограничение коллекторного тока отражаются на конфигурации ОБР. Такая ОБР является неотъемлемой характеристикой работы транзистора в переключающем режиме с индуктивной нагрузкой.

Область безопасной работы с обратным смещением

Рис. 6. Область безопасной работы с обратным смещением. Характеристика снята при условии Tc ≤ 100°C.

Увеличение UCEX(sus) при значительном ограничении тока коллектора – результат ввода ограничителей коммутационных перенапряжений до уровня 450 В.

Условиями безопасной (корректной) работы транзистора в ключевом режиме является выполнение следующих условий:

  • непревышение температурных ограничений по структуре в целом;
  • токи и напряжения на интервале включения (ton) не превышают ограничений ОБР;
  • токи и напряжения на интервале выключения (tstg + tf) не превышают ограничений ОБР с обратным смещением.
radiosvod.ru
Добавить комментарий