Какие основные параметры имеют транзисторы IRFP140. Как их правильно применять в мощных усилителях звука. На что обратить внимание при выборе IRFP140 для своих проектов. В чем преимущества этой серии полевых транзисторов.
Основные характеристики полевых транзисторов IRFP140
Транзисторы серии IRFP140 от компании Vishay-International Rectifier являются мощными N-канальными полевыми транзисторами с изолированным затвором (MOSFET). Они широко применяются в силовой электронике благодаря своим высоким характеристикам:
- Максимальное напряжение сток-исток: 100 В
- Максимальный ток стока: 31 А
- Сопротивление канала в открытом состоянии: 0,055 Ом
- Крутизна характеристики: 14 См
- Входная емкость: 1275 пФ
- Максимальная рассеиваемая мощность: 180 Вт
Какие преимущества дают такие параметры? Низкое сопротивление канала обеспечивает малые потери при работе на высоких токах. Большой максимальный ток позволяет использовать транзистор в мощных схемах. Высокая крутизна характеристики означает хорошую управляемость даже при малых напряжениях на затворе.
Применение IRFP140 в усилителях мощности звуковой частоты
Одно из основных применений транзисторов IRFP140 — выходные каскады мощных усилителей звуковой частоты (УМЗЧ). Какие преимущества дает их использование в этой области?
- Высокая линейность характеристик, обеспечивающая низкие искажения сигнала
- Возможность работы на высоких частотах благодаря малой входной емкости
- Хорошая термостабильность параметров
- Простота включения в двухтактные схемы без применения комплементарных пар
Как правильно применять IRFP140 в УМЗЧ? Рекомендуется использовать их в двухтактных схемах с небольшим током покоя (около 100 мА). Необходимо обеспечить хороший теплоотвод, так как при больших токах выделяется значительная мощность. Важно также применять цепи защиты от перегрузки и короткого замыкания выхода.
Особенности выбора и применения транзисторов IRFP140
На что следует обратить внимание при выборе IRFP140 для своих проектов? Какие ключевые моменты нужно учесть?
- Проверьте соответствие максимальных параметров транзистора требованиям вашей схемы
- Учитывайте разброс параметров в партии при проектировании
- Обеспечьте надежный теплоотвод, рассчитанный на максимальную рассеиваемую мощность
- Применяйте защитные цепи от перенапряжений и перегрузок по току
- При параллельном включении подбирайте транзисторы с близкими параметрами
Как правильно монтировать IRFP140 на печатную плату? Рекомендуется использовать качественные радиаторы с теплопроводящей пастой. Выводы транзистора нужно припаивать аккуратно, не перегревая корпус. Важно обеспечить надежное заземление подложки для снижения паразитных емкостей.
Сравнение IRFP140 с аналогами других производителей
Как IRFP140 соотносятся по характеристикам с аналогичными транзисторами других компаний? Рассмотрим основные параметры:
| Модель | Производитель | Uси макс, В | Iс макс, А | Rси откр, Ом |
|---|---|---|---|---|
| IRFP140 | Vishay-IR | 100 | 31 | 0,055 |
| STP16NF06 | STMicroelectronics | 60 | 16 | 0,07 |
| PSMN1R2-30YL | Nexperia | 30 | 100 | 0,0012 |
Какие выводы можно сделать из этого сравнения? IRFP140 имеют сбалансированные характеристики, обеспечивая хороший компромисс между максимальным напряжением и током. Это делает их универсальными для различных применений.
Схемотехнические решения на основе IRFP140
Какие интересные схемы можно реализовать с применением IRFP140? Рассмотрим несколько примеров:
Мощный двухтактный усилитель звуковой частоты
Схема усилителя мощностью 100 Вт на нагрузке 4 Ом. Выходной каскад выполнен на двух IRFP140, работающих в режиме АВ с током покоя 100 мА. Для получения симметричного выхода без трансформатора применена схема с разделенным питанием ±45 В.
Импульсный преобразователь напряжения
Повышающий DC-DC преобразователь мощностью 500 Вт. IRFP140 используется в качестве силового ключа, работающего на частоте 100 кГц. Благодаря малому сопротивлению открытого канала обеспечивается высокий КПД схемы — до 95%.
Особенности производства и контроля качества IRFP140
Как организовано производство транзисторов IRFP140 на заводах Vishay-IR? Какие технологии применяются для обеспечения высокого качества?
- Использование современной кремниевой технологии с проектными нормами 0,35 мкм
- Автоматизированные линии сборки и корпусирования кристаллов
- 100% выходной контроль электрических параметров каждого транзистора
- Применение статистических методов управления качеством
- Сертификация производства по стандартам ISO 9001 и IATF 16949
Какие методы контроля качества применяются при производстве IRFP140? Проводится 100% измерение ключевых параметров каждого транзистора — напряжения пробоя, тока утечки, порогового напряжения, сопротивления открытого канала. Выборочно проводятся ускоренные испытания на надежность и стойкость к внешним воздействиям.
Перспективы развития серии IRFP140
Какие тенденции наблюдаются в развитии мощных полевых транзисторов? Как может измениться серия IRFP140 в будущем?
- Дальнейшее снижение сопротивления открытого канала
- Увеличение максимального рабочего напряжения
- Улучшение температурной стабильности параметров
- Оптимизация характеристик для работы в импульсных режимах
- Разработка корпусов с улучшенным теплоотводом
Какие новые области применения могут появиться у IRFP140? Перспективными направлениями являются силовая электроника электромобилей, инверторы солнечных электростанций, импульсные источники питания большой мощности. Это потребует дальнейшего улучшения характеристик транзисторов.
Схема. УМЗЧ с выходными каскадами на мощных МОП-транзисторах
УМЗЧ с выходными каскадами на мощных МОП-транзисторах с т.н. вертикальной структурой (SIPMOS фирмы Siemens), на новом витке эволюции схемотехники решил применить современные n-канальные HEXFET транзисторы International Rectifier IRFP140, обладающие существенно лучшими характеристиками (180 Вт, 100 В, 31 А, 0,055 Ом, 14 См, 1275 пФ) при более чем умеренной цене $3 за пару. И если (см. схему УМЗЧ с выходными каскадами на мощных МОП-транзисторах на рис. 13) входной дифференциальный каскад на транзисторах Т1, Т2 с генератором тока ТЗ, пассивным радиочастотным ФНЧ R4C11 и цепью общей ООС R7C2R6C1 до боли знаком всем аудиофилам, то во втором каскаде есть на что положить глаз. Т5, Т6 с генератором тока Т4 не просто дифкаскад усилителя напряжения с главным полюсом коррекции АЧХ (задан конденсаторами С7, С8), это еще и драйвер выходного двухтактного каскада на однотипных полевых Q2, Q3, да к тому же еще и термостабилизатор режима выходных транзисторов с возможностью быстрого перехода в ждуще-приглушенный режим.
Но давайте «есть этого вкусного слона по частям». Во-первых, в режиме покоя ток коллектора Т4 поровну распределен между Т5 и Т6 и поэтому создает на резисторах R16, R15 равные напряжения смещения, приложенные между затворами и истоками соответственно Q3 и Q2. С другой стороны, ток эмиттера Т4 (его можно считать равным току коллектора) равен сумме напряжений на резисторах R17 и R9, деленной на сумму сопротивлений этих резисторов (закон Ома в чистом виде). А в связи с тем, что диод D1 расположен в непосредственной близости с транзистором Т4 (т.е. оба имеют одинаковую температуру), падение напряжения на открытом диоде и эмиттерном переходе Т4 компенсируют друг друга. Значит, напряжение на резисторах R17 и R9 в точности равно напряжению на полевом транзисторе Q1, и поскольку он точно такой же, как и выходные Q2, Q3 (как по типу, так и по температуре, поскольку все три смонтированы рядом на одном радиаторе), то описанные элементы формируют теоретически идеальную петлю термостабилизации режима выходного каскада.
По второму каскаду осталось дополнить, что начальный ток стока транзисторов выходного каскада триммером R17 при налаживании устанавливают равным 100 мА. Выходной двухтактный каскад выполнен на однотипных (в смысле не комплементарных) транзисторах и поэтому асимметричен: Q2 работает в режиме с общим стоком (т.е. истоковым повторителем — чисто усилителем тока), a Q3 в режиме с общим истоком (т.е. усилителем и тока, и напряжения). Впрочем, из-за линеаризующего действия довольно глубокой общей ООС (поступает через R7C2R6C1 на базу Т2) проблем с нелинейностью при малых и средних уровнях сигнала не возникает. А для того, чтобы избежать недооткрытия Q2 на максимуме положительной полуволны выходного напряжения, второй каскад (драйвер) питается повышенным напряжением 45 В, с двукратным запасом (45 В — 33 В = 12В) перекрывающим напряжение затвор-исток полностью открытого Q2 (для тока стока 20 А это, как следует из семейства выходных характеристик IRFP140, примерно 5,5…6 В).
На рис. 14 изображена схема блока питания. Здесь собственно мощный двухполярный выпрямитель М1С1С2С9С11 и 12-вольтовая «насадка» на интегральном стабилизаторе I01 формируют питание выходного каскада ±33 В и входных каскадов +45 В. Транзисторные ключи Т1, Т2 благодаря относительно медленному заряду конденсатора С4 через резистор R1 сразу после включения питания остаются закрытыми, поэтому резисторы R10 схемы усилителя (рис.73) «висят в воздухе», а второй и выходной каскады УМЗЧ остаются некоторое время (около двух секунд) обесточенными. Затем С4 заражается до напряжения, достаточного для открывания ключей Т1, Т2 и усилитель плавно, без щелчков переходит в рабочее состояние — ведь к этому времени переходные процессы установления всех напряжений питания уже завершены. При выключении питания форсированный разряд С4 через диод D2 (рис. 14) приводит к запиранию второго и выходного каскадов усилителя до того, как успеют разрядиться «толстые» электролиты С1С2С9С11, что также предотвращает щелчок в динамиках.
Описанный УМЗЧ на нагрузке сопротивлением 4 Ома развивает мощность 70 Вт при коэффициенте гармоник 0,03% и коэффициенте интермодуляционных искажений (250 Гц, 8 кГц, 4:1) 0,05%. Чувствительность 0,5 В (коэффициент усиления 34 задается выражением Ки = 1 + R7/R6), входное сопротивление 36 кОм, коэффициент демпфирования 200, АЧХ при полной выходной мощности 20 Гц… 60 кГц, малосигнальная (<12 Вт) 7 Гц… 200 кГц.
Похожие статьи:
УМЗЧ с выходным каскадом на полевых транзисторах одинаковой структуры
УМЗЧ С КОМПЛЕМЕНТАРНЫМИ ПОЛЕВЫМИ ТРАНЗИСТОРАМИ
Post Views: 1 800
Основные характеристики импортных транзисторов IRFBC40 — IRFZ48
Основные характеристики импортных транзисторов IRFBC40 — IRFZ48 | Радиолюбитель-конструкторlari
12.08.2017
| IRFBC40 | 600 В | 6. 2 А | 1R2 | 125 Вт | N-FET |
| IRFBE30 | 800 В | 4.1 А | <3E | 125 Вт | N-FET |
| IRFD120 | 100 В | 1.3 А | <E27 | 1.3 Вт | N-FET |
| IRFD9120 | 100 В | 1 А | <E6 | 1.3 Вт | P-FET |
| IRFD9220 | 200 В | 0.6 А | 1E5 | 1 Вт | P-FET |
| IRFF120 | 100 В | 6 А | 0.3E | 20 Вт | N-FET |
| IRFP054 | 60 В | 70 А | <0E014 | 230 Вт | N-FET |
| IRFP064 | 60 В | 70 А | <E009 | 300 Вт | N-FET |
| IRFP140 | 100 В | 31 А | OE77 | 180 Вт | N-FET |
| IRFP150 | 100 В | 40 А | 0E55 | 180 Вт | N-FET |
| IRFP240 | 200 В | 20 А | 0E18 | 150 Вт | N-FET |
| IRFP250 | 200 В | 33 А | 180 Вт | N-FET | |
| IRFP340 | 400 В | 11 А | <E55 | 150 Вт | N-FET |
| IRFP350 | 400 В | 18 А | 0E3 | 250 Вт | N-FET |
| IRFP360 | 400 В | 28 А | 0. 2E | 410 Вт | N-FET |
| IRFP450 | 500 В | 14 А | 0E4 | 180 Вт | N-FET |
| IRFP460 | 500 В | 25 А | OE27 | 410 Вт | N-FET |
| IRFP9140 | 100 В | 19 А | OE2 | 150 Вт | P-FET |
| IRFP9240 | 200 В | 12 А | 150 Вт | P-FET | |
| IRFPC40 | 600 В | 6.8 А | 1.2E | 150 Вт | N-FET |
| IRFPC50 | 600 В | 13 А | 0.60E | 250 Вт | N-FET |
| IRFPE40 | 800 В | 5.4 А | <2E | 150 Вт | N-FET |
| IRFPE50 | 900 В | 7.8 А | <1E2 | 190 Вт | N-FET |
| IRFPF40 | 900 В | 4.7 А | <2E5 | 150 Вт | N-FET |
| IRFPF50 | 900 В | 6. 7 А | <1E6 | 190 Вт | N-FET |
| IRFR9024 | 60 В | 9.6 А | 0.28 Вт | 50 Вт | P-FET |
| IRFZ20 | 50 В | 15 А | <120/70 | 40 Вт | N-FET |
| IRFZ44 | 60 В | 46 А | 0E028 | 250 Вт | N-FET |
| IRFZ48 | 60 В | 50 А | 0.018E | 250 Вт | N-FET |
- GE-N — германиевый
n-p-n SI-N — кремниевый n-p-n - GE-P — германиевый
n-n-p SI-P — кремниевый p-n-p - АRRАY — транзисторная матрица
- D — с диодом
- DARL — составной
- N-FET — полевой с
N-каналом - P-FET — полевой с
P-каналом Метки: зарубежные транзисторы, справочник по транзисторам, транзисторы
← Основные характеристики импортных транзисторов DTC143EK — HPA150R
Основные характеристики импортных транзисторов ITT, J, KS, KT, LM →
Полупроводниковые и системные решения — Infineon Technologies
Новый TRENCHSTOP™ IGBT7 H7, 1200 В
TRENCHSTOP™ IGBT7 H7, 1200 В, предназначен для применения в системах обезуглероживания, таких как фотогальваника
Скачать техническое описание
PCIM Europe 2023
С 9 по 11 мая.
Зал 7 / Стенд 412. В этом году мы все о декарбонизации и цифровизации
Полная программа здесь
Приборная панель TRAVEO™ T2G
TRAVEO™ T2G предлагает более высокое разрешение дисплея, превосходную производительность и несколько дисплеев с динамическим контентом. Все это при меньшем энергопотреблении и меньшем объеме памяти
Узнать больше
Превращение зеленого водорода в реальность
Сочетание возобновляемых источников энергии и эффективных силовых полупроводников делает экологически чистый водород возможным. Наши решения поддерживают устойчивую экономику h3
Узнайте, как
Высококачественный звук для интеллектуальных устройств
Микрофоны XENSIV™ MEMS со сверхнизким уровнем шума и сверхнизким энергопотреблением обеспечивают высокое качество звука при вызове, активное шумоподавление и длительное время работы от батареи
Посмотреть вебинар по запросу
SECORA™ Pay теперь доступна с технологией 28 нм
Мы расширяем портфолио решений SECORA™ Pay, используя технологию 28 нм для лучшей производительности транзакций в сочетании с простым в интеграции полносистемным решением
Узнать больше
Новости
03 апреля 2023 г.
| Business & Financial Press
Infineon оптимизирует свой профиль обезуглероживания: подразделение промышленных приложений будет работать под названием Green Industrial Power (GIP)
28 марта 2023 г. | Business & Financial Press
Устойчивая динамика бизнеса: Infineon ожидает более сильных результатов за второй финансовый квартал и весь 2023 финансовый год
Новости рынка
23 марта 2023 г. | Новости рынка
Infineon AIROC™ CYW20829 SoC Bluetooth LE с новейшей спецификацией Bluetooth 5.4
Посетите Infineon в Твиттере
CETRONIC :: Электронные компоненты онлайн
CETRONIC :: Электронные компоненты онлайн
|
bmp» nowrap=»nowrap»> Автобус Cetronic предлагает электрические компоненты онлайн и электрические материалы.
