5027 — кремниевый, со структурой NPN, эпитаксиальный транзистор для высокоскоростных и высоковольтных переключений, общепромышленного применения. Конструктивное исполнение TO-220.
Основная информация предоставлена для KTC5027. В таблице «модификации и группы» расмотрены и другие маркировки транзистора и их отличия между собой.
Корпус и цоколевка
Предназначение
Силовой транзистор разработан для применения в качестве переключающего элемента в релейных регуляторах, преобразователях постоянного напряжения, инверторах, преобразователях частоты.
Характерные особенности
- Низкое напряжение насыщения коллектор-эмиттер: UCE(sat) ≤ 0,5 В при IC = 2 А.
- Высокая скорость переключений: время спадания импульса tf ≤ 0,3 мкс при IC = 2 А.
- Расширенная область безопасной работы транзистора при отрицательном смещении в цепи управления (базы).
Предельные эксплуатационные характеристики
| Характеристика | Обозначение | Величина |
|---|---|---|
| Напряжение коллектор – база транзистора, В | UCBO | 1100 |
| Напряжение коллектор – эмиттер транзистора, В | UCEO | 800 |
| Напряжение эмиттер – база транзистора, В | UEBO | 7 |
| Ток коллектора постоянный, А | IC | 3 |
| Ток коллектора импульсный, А | ICP | 10 |
| Ток базы постоянный, А | IB | 1,5 |
| Рассеиваемая мощность (Tc = 25°C), Вт | PC | 50 |
| Предельная температура полупроводниковой структуры, °С | Tj | 150 |
| Диапазон температур при хранении и эксплуатации, С° | Tstg | -55…+150 |
Электрические параметры
| Характеристика | Обозначение | Параметры при измерениях | Значения |
|---|---|---|---|
| Рабочее напряжение коллектор-эмиттер, В | UCEX(sus) | ≥ 800 | |
| Ток коллектора выключения, мкА | ICBO | UCB = 800 В, IE = 0 | ≤ 10 |
| Ток эмиттера выключения, мкА | IEBO | UEB = 5,0 В, IC = 0 | ≤ 10 |
| Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В | UCE(sat) | IC = 1,5 А, IB = 0,3 А | ≤ 2,0 |
| Напряжение насыщения база-эмиттер, В | UBE(sat) | IC = 1,5 А, IB = 0,3 А | ≤ 1,5 |
| Статический коэффициент усиления по току | hFE (1) ٭ | UCE = 5,0 В, IC = 0,2 А | 15….40 |
| hFE (2) | UCE = 5,0 В, IC = 1,0 А | ≥ 8 | |
| Напряжение пробоя коллектор-база, В | UCBO | IC = 1 мА, IE = 0 | ≥ 1100 |
| Напряжение пробоя коллектор-эмиттер, В | UCEO | IC = 5 мА, RBE = ∞ | ≥ 800 |
| Напряжение пробоя эмиттер-база, В | UEBO | IE = 1 мА, IC = 0 | ≥ 7 |
| Выходная емкость коллектора, pF | Cob | UCB = 10 В, IE = 0, f = 1 МГц | 60 |
| Частота среза, МГц | fT | UCE = 10 В, IC = 0,2 А | 15 |
| Временные параметры транзистора | |||
| Время включения транзистора, мкс | ton | См. схему измерения временных параметров | ≤ 0,5 |
| Время сохранения импульса, мкс | tstg | ≤ 3,0 | |
| Время спадания импульса, мкс | tf | ≤ 0,3 | |
٭ — группа R:15 ≤ hFE ≤ 30; группа O: 20 ≤ hFE ≤ 40.
Примечание: данные в таблицах действительны при температуре среды Ta = 25°C.
Схема измерения временных параметров
На схеме:
- INPUT – вход. OUTPUT – выход.
- VСС = 400 В – напряжение питания.
- Продолжительность импульса тока: 20 мкс.
- Скважность поступления импульсов (DUTY CYCLE): ≤ 1%.
Модификации и группы транзистора 5027
| Тип | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | fT | Cob | hFE | Группы по hFE | Врем. параметры: ton / tstg / tf мкс | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2SC5027 | 50 | 850 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | 8…40 | N/R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | |
| 2SC5027E | 50/52 | 750 | 700 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | 8…40 | N/R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | |
| 2SC5027A/AF | 50 | 850 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | 10…40 | N/R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | |
| 2SC5027 | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 12 | 60 | N/R/O | - | ||
| 3DD5027 | 50 | 1100 | 7 | 3 | 150 | 15 | - | - | 0,5 / 3 / 0,3 | |||
| 3DD5027P | 35 | 1500 | 600 | 6 | 8 | 150 | - | - | 1 / 9 / - | |||
| BU5027A | 30 | 1100 | 800 | 9 | 2,7 | 150 | | - | - | 1,5 / 0,6 / 4,5 | ||
| BU5027AF | 20 | 1100 | 800 | 9 | 150 | - | - | 1,5 / 0,6 / 4,5 | ||||
| BU5027S | 15 | 900 | 600 | 9 | 1,6 | 150 | - | - | 1 / 0,8 / 3 | |||
| FJP5027 | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | N/R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | ||
| FJPF5027 | 40 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | N/R/O | |||
| HC5027 | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | N/R/O | - | ||
| HC5027H | 65 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | N/R/O | - | ||
| KSC5027 | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | N/R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | ||
| KSC5027F | 40 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | - | - | N/R/O | - | ||
| KSH5027 /A | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | ||
| KSH5027F/AF | 40 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | ||
| KTC5027 | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | ||
| KTC5027F | 40 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | R/O | 0,5 / 3 / 0,3 | ||
| SBP5027R | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | - | 60 | - | 0,5 / 3 / 0,3 | ||
| EJ5027 | 117 | 100 | 70 | 7 | 15 | 200 | 0,8 | - | 20 | - | - | |
| HEPS5027 | 25 | 30 | 30 | - | 3 | 140 | 2 | - | 60 | - | - | |
| 2SC5027 | 1,3 | 300 | 300 | 7 | 0,1 | 150 | 70 | 3 | - | - |
Примечания:
- 2SC5027E — 52 Вт – корпус TO-220F2.
- 3DD5027 — Маркировка D5027.
- FJP5027 — Маркировка J5027 N/R/O.
- KSC5027F — ISC – группы K/L/M.
Аналоги
Для замены могут подойти транзисторы кремниевые, со структурой NPN, эпитаксиально-планарные, применяемые в импульсных источниках питания, пускорегулирующих устройствах, преобразователях и другой аппаратуре общего применения.
Отечественное производство
| Тип | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | fT | Cob | hFE | Временные параметры: ton / tstg / tf мкс. | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2SC5027 | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | 0,5 / 3 /0,3 | | |
| КТ840А | 60 | 900 | 400 | 5 | 6 | 150 | 8 | - | 0,2 / 3,5 / 0,6 | | |
| 2Т856А/Г | 125 | 1000 | 950/850 | 5 | 10/12 | - | - | - | - / - / 0,5 | | |
| КТ859А | 40 | 800 | 800 | 10 | 3 | 150 | - | ˃ 10 | 0,5 / 3,5 / 0,35 | | |
| КТ872А | 100 | 1500 | 700 | 6 | 8 | 150 | - | - | 6 | - / 6,7 / 0,8 | |
| КТ878А | 100 | - | 900 | 5 | 25 | 150 | 10 | 500 | - / 3 / - | | |
| 2Т886 | 175 | - | 1400 | 7 | 10 | 150 | - | - | - | - / - / 0,7 | |
| КТ8107А | 100 | 1500 | 700 | 6 | 10 | 125 | - | 2,3 | - / 3,5 / 0,5 | | |
| КТ8108А/В | 70 | 800/900 | - | 5 | 3 | 150 | 15 | 75 | - / 3 / 0,3 | | |
| КТ8114А/Б/В | 125 | 1500 | 700 | 6 | 8 | 150 | - | - | - | - / - / 0,5 | |
| КТ8118А | 50 | 900 | 800 | 5 | 3 | 150 | 15 | - | - / 2 / 0,7 | | |
| КТ8121А | 75 | 700 | 400 | 5 | 4 | 150 | - | - / 3 / 0,4 | | ||
| КТ8126А1/Б1 | 80 | 700 | 400 | 9 | 8 | 150 | - | - / 1,7 / - | |||
| КТ8137А | 40 | 700 | 700 | 9 | 1,5 | 150 | - | 1 / 4 / 0,7 | | ||
| КТ8164А/Б | 75 | 700 | 400 | 9 | 4 | 150 | 110 | 0,8 / 4 / 0,9 | | ||
| КТ8170А1 | 40 | 700 | 400 | 9 | 1,5 | 150 | 35 | 1,1 / 4 / 0,7 | |
Зарубежное производство
| Тип | PC | UCB | UCE | UBE | IC | TJ | fT | Cob | hFE | Врем. параметры: ton / tstg / tf мкс. | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2SC5027 | 50 | 1100 | 800 | 7 | 3 | 150 | 15 | 60 | 0,5 / 3 /0,3 | ||
| 2SD1290 | 50 | 1500 | - | 5 | 3 | 130 | - | - | - / 3 / 1 | ||
| 2SD1291 | 65 | 1500 | - | 5 | 3 | 150 | - | - | - / 4 / 1 | ||
| BUJ302A | 80 | 1050 | 400 | 24 | 4 | 150 | - | - | - /3,5 / 0,5 | ||
| BUJ303A | 100 | 1000 | - | - | 5 | 150 | - | - | 0,7 / 4 / 0,45 | ||
| BUJ403A | 100 | 1200 | 550 | - | 6 | 150 | - | - | 15 | 0,5 / 3 /0,3 | |
| BUL216 | 90 | 1600 | 800 | 9 | 4 | 150 | - | - | - / 3 / 0,6 | ||
| BUL218D-B | 70 | 700 | 400 | - | 4 | 150 | - | - | - / 0,6 / 0,1 | ||
| BUL416 | 110 | 1600 | 800 | 9 | 6 | 150 | - | - | - / 3 / 0,7 | ||
| BUL416T | 800 | 9 | 6 | 150 | - | - | - / 1,5 / 0,8 | ||||
| FJP2145 | 120 | 1100 | 800 | 7 | 5 | 125 | 15 | 11,4 | - | ||
| KSC5603D | 100 | 1600 | 800 | 12 | 3 | 150 | 5 | 56 | 1 / 0,18 / 0,2 | ||
| 2SC2979 | 40 | 900 | 800 | 7 | 3 | 150 | - | - | 1 / 3 / 1 | ||
| 3DD5023/24 | 40 | 1500 | 800 | 5 | 6 | 150 | ˃ 2 | - | - / - / 1,0 | ||
| FJPF5021 | 40 | 800 | 500 | 7 | 5 | 150 | 15 | 80 | 0,5 / 3 /0,3 | ||
| FJPF5321 | 40 | 800 | 500 | 7 | 5 | 150 | 14 | 65 | 0,5 / 3 /0,3 | ||
| FJPF5200 | 50 | 250 | 250 | 5 | 17 | 150 | 30 | 200 | - | ||
| MJE15028 | 50 | 120 | 120 | 5 | 8 | 150 | 30 | - | - |
Примечание: FJPF5200 — Маркировка J5200.
Примечание: данные в таблицах взяты из даташип компаний-производителя.
Графические иллюстрации характеристик
Рис. 1. Внешняя характеристика транзистора в схеме с общим эмиттером. Зависимость тока коллектора IC от напряжения коллектор-эмиттер UCE при различных токах управления (базы) IB.
Рис. 2. Зависимость статического коэффициента усиления hFE от величины коллекторной нагрузки IC.
Зависимость снята при напряжении коллектор-эмиттер UCE = 5 В.
Рис. 3. Характеристика передачи транзистора. Зависимость тока коллектора IC от напряжения управления (базы) UBE.
Характеристика снята при напряжении коллектор-эмиттер UCE = 5 В.
Рис. 4. Зависимости напряжений насыщения UBE(sat) и UCE(sat) от величины коллекторной нагрузки IC при соотношении токов коллектора и базы IC/IB = 5.
Рис. 5. Параметры переключения транзистора. Зависимости временных параметров ton / tstg / tf от коллекторной нагрузки IC.
Напряжение питания схемы UCC = 400 В.
Рис. 6. Ограничение мощности рассеивания транзистора при повышении температуры окружающей среды Ta.
При определении характеристики принято, что температура корпуса транзистора Tc равна температуре среды Ta, то есть транзистор располагает неопределенно большим теплоотводом (INFINITE HEAT SINK).
Рис. 7. Область безопасной работы транзистора.
Характеристики определены при ограничениях, полученных в режимах: единичного неповторяющегося импульса (PULSE) — (помечены символом ٭) и постоянного тока (DC OPERATION). В импульсном режиме длительности импульсов: 100 мкс, 1 мс, 10 мс. Температура окружающей среды Ta = 25°C.
При увеличении температуры кривые должны линейно смещаться в соответствии с ограничением по Рис. 6.
Предельные токи IC max импульсного (PULSE) и длительного режима (CONTINUOUS) режимов ограничивают предельную токовую нагрузку.
Максимальное напряжение определено как 800 В.
Область безопасной работы характерна для анализа теплового режима транзистора, работающего в схеме с резистивной или емкостной нагрузкой. В большинстве практических применений транзисторов, предназначенных для работы в режиме быстрых переключений, нагрузка носит индуктивный характер. В этих случаях анализ тепловых потерь должен проводиться с учетом области безопасной работы с обратным смещением.
Рис. 8. Область безопасной работы с обратным смещением.
Характеристика показывает предельные нагрузки транзистора с учетом ограничения максимальных напряжений на уровне UCBO = 1100 В и значительного уменьшения при этом коллекторного тока до уровня порядка 0,8 А.
Ток отрицательного смещения базы составляет IB2 = — 0,3 А.
