Что представляет собой транзистор 2N60B. Каковы его основные параметры и особенности. Где применяется этот полевой транзистор. Какие существуют аналоги 2N60B.
Ключевые характеристики и особенности транзистора 2N60B
2N60B представляет собой N-канальный полевой МОП-транзистор (MOSFET) с изолированным затвором. Данный транзистор обладает рядом важных особенностей:
- Высокое напряжение сток-исток — 600 В
- Постоянный ток стока — 2 А при 25°C
- Низкое сопротивление открытого канала — 3,8 Ом (тип.)
- Малый заряд затвора — 12,5 нКл (тип.)
- Высокая скорость переключения
- Производится по технологии DMOS
Благодаря этим параметрам 2N60B отлично подходит для применения в импульсных источниках питания и других силовых схемах.
Конструкция и цоколевка транзистора 2N60B
Транзистор 2N60B выпускается в двух вариантах корпуса:
- SSW2N60B — корпус D2-PAK
- SSI2N60B — корпус I2-PAK
Цоколевка транзистора стандартная для MOSFET:
- Затвор (G)
- Сток (D)
- Исток (S)
В корпусе D2-PAK металлическое основание соединено с выводом стока для лучшего теплоотвода.
Предельно допустимые значения параметров 2N60B
При эксплуатации транзистора важно не превышать предельно допустимых значений:
- Напряжение сток-исток: 600 В
- Ток стока: 2 А при 25°C, 1,3 А при 100°C
- Импульсный ток стока: 6 А
- Напряжение затвор-исток: ±30 В
- Рассеиваемая мощность: 54 Вт при 25°C
- Температура перехода: -55…+150°C
Превышение этих параметров может привести к выходу транзистора из строя.
Основные электрические характеристики 2N60B
Ключевые электрические параметры транзистора 2N60B:
- Пороговое напряжение: 2-4 В
- Сопротивление открытого канала: 3,8 Ом (тип.), 5 Ом (макс.)
- Входная емкость: 380 пФ (тип.)
- Выходная емкость: 35 пФ (тип.)
- Проходная емкость: 7,6 пФ (тип.)
- Время включения: 16 нс (тип.)
- Время выключения: 40 нс (тип.)
Эти характеристики определяют возможности применения транзистора в различных схемах.
Области применения транзистора 2N60B
Благодаря своим параметрам, 2N60B находит применение в следующих областях:
- Импульсные источники питания
- Преобразователи напряжения
- Драйверы электродвигателей
- Схемы управления индуктивными нагрузками
- Высоковольтные ключи
Высокое пробивное напряжение и низкое сопротивление открытого канала делают этот транзистор отличным выбором для силовых применений.
Тепловые характеристики и особенности монтажа 2N60B
При работе с мощными транзисторами важно учитывать их тепловые характеристики:
- Тепловое сопротивление кристалл-корпус: 2,32°C/Вт
- Тепловое сопротивление кристалл-окружающая среда: 62,5°C/Вт
Для эффективного отвода тепла рекомендуется использовать радиатор. При монтаже необходимо обеспечить надежный тепловой контакт транзистора с теплоотводом.
Аналоги транзистора 2N60B и их сравнение
В качестве аналогов 2N60B можно рассмотреть следующие транзисторы:
- STD2HNK60Z
- STP3NK60Z
- STB3NK60Z
- STD3NK60Z
Эти транзисторы имеют схожие характеристики, но могут отличаться некоторыми параметрами и корпусом. При замене необходимо внимательно сравнивать их спецификации.
Особенности выбора и эксплуатации транзистора 2N60B
При выборе и использовании транзистора 2N60B следует учитывать несколько важных факторов:
- Соответствие напряжения и тока в схеме параметрам транзистора
- Необходимость применения теплоотвода
- Правильный расчет цепи управления затвором
- Защита от перенапряжений и статического электричества
Грамотный подход к выбору и эксплуатации обеспечит надежную работу устройства на основе 2N60B.
Как рассчитать необходимый теплоотвод для 2N60B?
Для расчета теплоотвода необходимо определить рассеиваемую мощность и допустимый нагрев транзистора. Зная тепловое сопротивление кристалл-корпус (2,32°C/Вт) и максимальную температуру перехода (150°C), можно рассчитать требуемое тепловое сопротивление радиатора. Например, при рассеиваемой мощности 20 Вт и температуре окружающей среды 25°C, тепловое сопротивление радиатора должно быть не более 4,4°C/Вт.
Каковы типичные схемы включения 2N60B?
Транзистор 2N60B чаще всего используется в схемах с общим истоком. Типичные применения включают:
- Ключевой режим в импульсных преобразователях
- Управление индуктивными нагрузками
- Высоковольтные ключи в схемах защиты
При проектировании схем важно обеспечить правильное управление затвором и защиту от перенапряжений.
Как обеспечить защиту 2N60B от перенапряжений?
Для защиты транзистора от перенапряжений можно использовать следующие методы:
- Установка защитных диодов (например, TVS-диодов) между стоком и истоком
- Применение RCD-снабберов для ограничения скорости нарастания напряжения
- Использование стабилитронов для ограничения напряжения на затворе
- Правильный расчет индуктивности рассеяния в импульсных схемах
Комбинация этих методов позволяет значительно повысить надежность схем на основе 2N60B.
Транзистор 2N60B: характеристики (параметры), цоколевка, аналоги
Главная » Транзистор
2N60B – мощный полевой N-канальный транзистор с изолированным затвором. Элементы с такой структурой именуются МОП-транзисторами. Название возникло от сокращения слов Металл-Оксид-Полупроводник. В английской терминологии транзисторы этого типа называют MOSFIT-транзисторы. По первым буквам английских слов Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor.
Содержание
- Корпус и цоколевка
- Особенности
- Таблица предельно допустимых значений
- Тепловые характеристики
- Электрические характеристики
- Предельные значения
- Рабочие параметры
- Динамические параметры
- Переключающие характеристики
- Параметры и максимальные значения перехода сток-исток
- Аналоги
- Графические данные
Корпус и цоколевка
Особенности
- Впечатляющие выходные характеристики – 2,0A, 600V.
- Сопротивление сток-исток открытого транзистора 5,0 Ω.
- Малый заряд затвора, как правило 12,5 nC.
- Небольшая емкость затвор-сток, как правило 7,6 pF.
- Высокая скорость переключения.
- Тестирование 100% продукции в лавинных режимах.
Транзисторы 2N60B характеризуются улучшенными усилительными характеристиками. При их производстве используется технология DMOS, запатентованная американской компанией Fairchild. В результате полевые транзисторы имеют минимальное сопротивление в рабочем состоянии, высокоскоростные переключающие характеристики и выдерживают импульсы большой мощности в лавинном и переключающем режимах.
Комплекс параметров сделал силовые полевые транзисторы идеальными для использования в мощных инверторных источниках питания.
Таблица предельно допустимых значений
Производитель не гарантирует безопасную работу транзистора, если значения параметров превысят, указанные в таблице. В этом случае не гарантируется работа транзистора в номинальных режимах, согласно технической документации. Существует большая вероятность необратимого выхода элемента из строя.
Значения напряжения и тока в таблице соответствуют температуре окружающей среды +25°C.
Обозначение | Параметр | SSW2N60B SSI2N60B | Ед.изм. |
---|---|---|---|
VDSS | Напряжение сток-исток | 600 | V |
ID | Постоянный ток стока | ||
TC=25°C | 2 | A | |
TC =100°C | 1.3 | A | |
IDM | Импульсный ток стока | 6 | A |
VGSS | Напряжение затвор-исток | ±30 | V |
EAS | Максимальная энергия одиночного импульса | 120 | mJ |
IAR | Лавинный ток | 2 | A |
EAR | Максимальная энергия повторяющихся импульсов | 5. 4 | mJ |
dv/dt | Скорость восстановления диода | 5.5 | V/ns |
PD | Мощность рассеяния | ||
TA = 25°C | 3.13 | W | |
TC = 25°C | 54 | W | |
TJ, Tstg | Диапазон безопасных температур хранения и работы | -55…+150 | °C |
TL | Максимальная температура припоя при пайке на расстоянии 4мм от корпуса в течение 5 секунд | 300 | °C |
Тепловые характеристики
Параметр | Обозначение | Тип. | Макс. | Ед.изм. |
---|---|---|---|---|
Тепловое сопротивление кристалл-корпус | RθJC | — | 2,32 | °C/W |
Тепловое сопротивление кристалл-воздух* | RθJA | — | 40 | °C/W |
Тепловое сопротивление кристалл-воздух | RθJA | — | 62,5 | °C/W |
* – при установке элемента на теплоотвод минимально допустимых размеров.
Электрические характеристики
Данные в таблицах действительны при температуре корпуса 25°C.
Предельные значения
Обозначение | Параметр | Условия измерений | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм |
---|---|---|---|---|---|---|
BVDSS | Напряжение пробоя сток-исток | VGS = 0 V, ID = 250 µA | 600 | — | — | V |
∆BVDSS/∆TJ | Коэффициент напряжение пробоя/температура | ID = 250 µA при 25°C | — | 0,65 | — | V/°C |
IDSS | Ток стока при нулевом напряжении затвора | VDS = 600 V, VGS = 0 V | — | — | 10 | µA |
VDS = 480 V, TC = 125°C | — | — | 100 | µA | ||
IGSSF | Прямой ток утечки затвор-корпус | VGS = 30 V, VDS = 0 V | — | — | 100 | nA |
IGSSR | Обратный ток утечки затвор-корпус | VGS = -30 V, VDS = 0 V | — | — | -100 | nA |
Рабочие параметры
Обозначение | Параметр | Условия измерений | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
---|---|---|---|---|---|---|
VGS(th) | Пороговое напряжение открытия транзистора | VDS = VGS, ID = 250 µA | 2 | — | 4 | V |
RDS(on) | Сопротивление сток-исток в открытом состоянии | VGS = 10 V, ID = 1.0 A | — | 3.8 | 5 | Ω |
gFS | Крутизна передаточной характеристики | VDS = 40 V, ID = 1.0 A | — | 2.05 | — | S |
Динамические параметры
Обозна-чение | Параметр | Условия измерений | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
---|---|---|---|---|---|---|
Ciss | Входная емкость | VDS = 25 V, VGS = 0 V, f = 1.0 MHz | — | 380 | 490 | pF |
Coss | Выходная емкость | — | 35 | 46 | pF | |
Crss | Проходная емкость | — | 7. 6 | 9.9 | pF |
Переключающие характеристики
Обозна-чение | Параметр | Условия измерений | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
---|---|---|---|---|---|---|
td(on) | Время включения (открытия) транзистора | VDD = 300 V, ID = 2.0 A, RG = 25 Ω | — | 16 | 40 | ns |
tr | Время переднего фронта импульса | — | 50 | 110 | ns | |
td(off) | Время выключения (закртытия) транзистора | — | 40 | 90 | ns | |
tf | Время спада импульса (задний фронт) | — | 40 | 90 | ns | |
Qg | Объем заряда на затворе для открытия транзистора | VDS = 480 V, ID = 2.0 A, VGS = 10 V | — | 12. 5 | 17 | nC |
Qgs | Заряд перехода затвор-исток | — | 2.2 | — | nC | |
Qgd | Заряд перехода затвор-сток | — | 5.4 | — | nC |
Параметры и максимальные значения перехода сток-исток
Обозначение | Параметр | Условия измерений | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
---|---|---|---|---|---|---|
IS | Максимальный непрерывный прямой ток перехода сток-исток | — | — | 2 | A | |
ISM | Максимальный импульсный прямой ток перехода сток-исток | — | — | 6 | A | |
VSD | Прямое напряжение перехода сток-исток | VGS = 0 V, IS = 2.0 A | — | — | 1.4 | V |
trr | Время обратного восстановления | VGS = 0 V, IS = 2. 0 A, dIF / dt = 100 A/ µs | — | 250 | — | ns |
Qrr | Объем заряда для обратного восстановления | — | 1.31 | — | µC |
Аналоги
В перечне полевых транзисторов, выпускаемых отечественной радиоэлектронной промышленностью, нет элементов, которые можно использовать для замены 2N60B.
Из импортных радиокомпонентов наиболее близкими по техническим параметрам являются полевые транзисторы компании STMicroelectronics, перечень которых приведен в таблице.
Тип | VDSS | RDS(on) | ID | PW |
---|---|---|---|---|
2N60B | 600 V | 5.0 Ω | 2.0 А | 3 W |
STQ2HNK60ZR-AP | 600 V | 0.5 A | 3 W | |
STD2HNK60Z-1 | 600 V | 2.0 A | 45 W | |
STF2HNK60Z | 600 V | 2. 0 A | 20 W | |
STP3NK60Z | 600 V | 2.4 A | 45 W | |
STP3NK60ZFP | 600 V | 2.4 A | 20 W | |
STB3NK60Z | 600 V | 2.4 A | 45 W | |
STD3NK60Z | 600 V | 2.4 A | 45 W | |
STD3NK60Z-1 | 600 V | 2.4 A | 45 W |
Примечание: данные в таблице взяты из даташип-производителя.
Графические данные
Рис.1. Выходные характеристики. Зависимость тока стока от напряжения сток-исток.
Рис. 2. Передаточные характеристики. Зависимость тока стока от напряжения затвор-исток.
Рис. 3. Выходное сопротивление транзистора в активном состоянии Vs ток стока и напряжение на затворе. Зависимость сопротивления сток-исток от тока стока.
Рис. 4 Зависимость обратного тока стока и температуры корпуса от напряжения исток-сток открытого транзистора.
Транзистор 2N60B: характеристики, datasheet и аналоги
Как написано в технических характеристиках, 2N60B – это n-канальный MOSFET транзистор. Изготавливается по технологии DMOS, запатентованной фирмой Fairchild. Благодаря этому он имеет: небольшое сопротивление при открытом транзисторе, хорошие коммутационные способности и высокую устойчивость к кратковременным нагрузкам. Данные устройства подходят для установки в импульсные источники питания.
Цоколевка
2N60B изготавливают в двух корпусах: D2-PAK и I2-PAK. В первом случае полное наименование транзистора SSW2N60B, а во втором SSI2N60B. Расположение выводов для каждого типа корпуса можно увидеть на рисунке.
Технические характеристики
Сначала рассмотрим максимально возможные характеристики 2N60B. Их важно знать, так как производитель не может гарантировать целостность транзистора при их превышении. Скорее всего в этом случае 2N60B выйдет из строя. Эти значения были измерены при температуре +25°С.
- напряжение между стоком и истоком VDSS = 600 В;
- постоянный ток идущий через сток:
- при TC=25°C ID = 2 A;
- при TC =100°C ID = 1. 3 A.
- кратковременный ток через сток IDM = 6 A;
- напряжение между затвором и истоком VGSS = ±30 В;
- максимальная энергия одного импульса EAS
=120 мДж; - ток лавинного пробоя IAR = 2 A;
- максимальная энергия серии импульсов EAR = 5,4 мДж;
- скорость восстановления диода dv/dt = 5,5 В/нс;
- PD Мощность рассеяния;
- при температуре окружающей среды TA = 25°C PD = 3,13 Вт;
- при температуре корпуса TC = 25°C PD = 54 Вт.
- диапазон температур работы Tstg55°C … +150°C;
- Максимальная температура припоя TL= 300°C.
Теперь рассмотрим электрические характеристики 2N60B. От них также зависят возможности и сфера применения транзистора. Их измеряли при температуре +25°С. Остальные важные для тестирования параметры приведены в столбце «Режимы измерения».
Электрические характеристики транзистора 2N60B (при Т = +25 оC) | ||||||
Параметры | Режимы измерения | Обозн. | min | typ | max | Ед. изм |
Напряжение пробоя сток-исток | VGS = 0 В, ID = 250 мкА | BVDSS | 600 | В | ||
Изменение напряжения пробоя от температуры | ID = 250 мкA при 25°C | ∆BVDSS/∆TJ | 0,65 | В/°С | ||
Ток стока (на затворе 0 В) | VDS = 600 В, VGS = 0 В | 10 | мкА | |||
VDS = 480 В, TC = 125°C | 100 | мкА | ||||
Ток утечки между затвором и корпусом (прямой) | VGS = 30 В, VDS = 0 В | IGSSF | 100 | нА | ||
Ток утечки между затвором и корпусом (обратный) | VGS = 30 В, VDS = 0 В | IGSSR | -100 | нА | ||
Напряжение открытия | VDS = VGS, ID = 250 мкА | VGS(th) | 2 | 4 | ||
Сопротивление сток-исток при открытом транзисторе | VGS = 10 В, ID = 1 A | RDS(on) | 3,8 | 5 | Ом | |
Крутизна передаточной функции | VDS = 40 В, ID = 1. 0 A | gFS | 2,05 | |||
Входная ёмкость | VDS = 25 В, VGS = 0 В, f = 1 MГц | Ciss | 380 | 490 | пФ | |
Выходная ёмкость | Coss | 35 | 46 | пФ | ||
Проходная ёмкость | Crss | 7,6 | 9,9 | пФ | ||
Время открытия | VDD = 300 В, ID = 2.0 A, RG = 25 Ом | td(on) | 16 | 40 | нс | |
Нарастание переднего фронта | tr | 50 | 110 | нс | ||
Время закрытия | td(off) | 40 | 90 | нс | ||
Спад импульса | tf | 40 | 90 | нс | ||
Заряд на затворе, необходимый для открытия транзистора | VDS = 480 В, ID = 2 A, VGS = 10 В | Qg | 12,5 | 17 | нКл | |
Заряд на переходе З-И | Qgs | 2,2 | нКл | |||
Заряд на переходе З-С | Qgd | 5,4 | нКл | |||
Ток перехода С-И (постоянный) | IS | 2 | А | |||
Ток перехода С-И (импульсный) | ISM | 6 | А | |||
Напряжение перехода сток-исток (прямое) | VGS = 0 В, IS = 2 A | VSD | 1,4 | В | ||
Время обратного восстановления | VGS = 0 В, IS = 2 A, dIF / dt = 100 A/ мкс | trr | 250 | нс | ||
Заряд обратного восстановления | Qrr | 1,31 | мкКл |
Кроме приведённых выше производители приводят также тепловые величины. Они важны для мощных транзисторов, особенно при расчёте теплоотвода. Данные параметры показывают на сколько увеличится температура при увеличении рассеиваемой мощности.
Тепловые характеристики транзистора 2N60B | |||
Параметры | Обозначение | Значение | Ед. изм |
Тепловое сопротивление перехода от кристалла к корпусу | RθJC | 2,32 | °С/Вт |
Тепловое сопротивление перехода от кристалла к воздуху (с теплоотводом) | RθJA | 40 | °С/Вт |
Тепловое сопротивление перехода от кристалла к корпусу | RθJA | 62,5 | °С/Вт |
Аналоги
Аналогов 2N60B не существует, но его можно заменить немного более мощными транзисторами:
- STD2HNK60Z;
- STP3NK60Z;
- STP3NK60ZFP;
- STB3NK60Z;
- STD3NK60Z.
Эти устройства могут отличаться расположением ножек, габаритами и некоторыми параметрами, поэтому при замене нужно быть внимательным.
Производители
Производителем транзистора является компания Fairchild Semiconductor. В отечественных магазинах также можно встретить продукцию только этой фирмы.