Tranzystor 13001 (MJE13001) jest triodą krzemową wytwarzaną w technologii epitaksji planarnej. Ma strukturę N-P-N. Odnosi się do urządzeń średniej mocy. Produkowane w większości w fabrykach w Azji Południowo-Wschodniej i stosowane w urządzeniach elektronicznych wytwarzanych w tym samym regionie.
Spis treści
Główne właściwości techniczne
Główne cechy tranzystora 13001 to
- Wysokie napięcie pracy (baza-kolektor - 700 V, kolektor-emiter - 400 V, według niektórych źródeł - do 480 V);
- Krótkie czasy przełączania (czas narastania prądu tr=0,7 mikrosekundy, czas opadania tf=0,6 μs, oba zmierzone przy prądzie kolektora 0,1 mA);
- Wysoka temperatura pracy (do +150 °C);
- Duża moc rozpraszana (do 1 W);
- Niskie napięcie nasycenia kolektor-emiter.
Ten ostatni parametr jest deklarowany w dwóch trybach:
| Prąd kolektora, mA | Prąd podstawowy, mA | Napięcie nasycenia kolektora i emitera, V |
|---|---|---|
| 50 | 10 | 0,5 |
| 120 | 40 | 1 |
Producenci jako zaletę podają również niską zawartość tranzystor (zgodność z dyrektywą RoHS).
Ważne! W kartach katalogowych tranzystorów serii 13001 charakterystyki przyrządów półprzewodnikowych różnią się w zależności od producenta, dlatego mogą wystąpić pewne rozbieżności (zwykle do 20%).
Inne parametry istotne z punktu widzenia eksploatacji
- Maksymalny ciągły prąd podstawowy wynosi 100 mA;
- maksymalny prąd podstawy impulsu - 200 mA;
- 180 mA ograniczenie prądu kolektora;
- maksymalny prąd impulsu kolektora - 360 mA;
- maksymalne napięcie baza-emiter - 9 V;
- Czas opóźnienia włączenia (czas przechowywania) - od 0,9 do 1,8 μs (przy prądzie kolektora 0,1 mA);
- Napięcie nasycenia baza-emiter (przy prądzie bazy 100 mA i prądzie kolektora 200 mA) - nie więcej niż 1,2 V;
- Najwyższa częstotliwość pracy wynosi 5 MHz.
Statyczny współczynnik przenoszenia prądu dla różnych trybów pracy jest podawany w zakresie:
| Napięcie kolektor-emiter, V | Prąd kolektora, mA | Gain | |
|---|---|---|---|
| Najmniejszy | Najwyższy | ||
| 5 | 1 | 7 | |
| 5 | 250 | 5 | |
| 20 | 20 | 10 | 40 |
Wszystkie dane techniczne podano w temperaturze otoczenia +25 °C. Tranzystor może być przechowywany w temperaturze otoczenia od minus 60 °C do +150 °C.
Pakowanie i kluczowanie
Tranzystor 13001 jest dostępny w elastycznych plastikowych obudowach typu "lead-in" do montażu w otworach:
- TO-92;
- TO-126.
Dostępne są również pakiety SMD:
- SOT-89;
- SOT-23.
Tranzystory w obudowach SMD są oznaczone literami H01A, H01C.
Ważne! Tranzystory różnych producentów mogą być poprzedzone symbolami MJE31001, TS31001 lub nie posiadać żadnego prefiksu. Ze względu na brak miejsca na obudowie prefiks często nie jest podawany i takie urządzenia mogą mieć różne rozmieszczenie styków. Jeśli jest to tranzystor nieznanego pochodzenia, lepiej jest wyjaśnić położenie styków za pomocą multimetr lub tester tranzystorów.
Ekwiwalenty krajowe i zagraniczne
Bezpośredni sygnał analogowy tranzystor 13001 brak bezpośredniego odpowiednika w rosyjskiej nomenklaturze triod krzemowych, ale dla średnich warunków pracy można stosować półprzewodnikowe przyrządy krzemowe o strukturze N-P-N z tabeli.
| Typ tranzystora | Największe rozproszenie mocy, waty | Napięcie kolektor-baza, wolty | Podstawa - napięcie emitera, wolty | Częstotliwość krawędziowa, MHz | Największy prąd kolektora, mA | h FE |
|---|---|---|---|---|---|---|
| KT538A | 0,8 | 600 | 400 | 4 | 500 | 5 |
| KT506A | 0,7 | 800 | 800 | 17 | 2000 | 30 |
| KT506B | 0,8 | 600 | 600 | 17 | 2000 | 30 |
| KT8270A | 0,7 | 600 | 400 | 4 | 500 | 10 |
W przypadku wartości znamionowych bliskich maksymalnym należy zadbać o taki dobór analogów, aby parametry pozwalały na pracę tranzystora w danym układzie. Należy również sprawdzić wyprowadzenia pinów urządzeń - mogą one nie odpowiadać wyprowadzeniom 13001, co może prowadzić do problemów z montażem na płytce (zwłaszcza w przypadku wersji SMD).
Alternatywnie można zastąpić te same wysokonapięciowe, ale o większej mocy tranzystory krzemowe N-P-N:
- (MJE)13002;
- (MJE)13003;
- (MJE)13005;
- (MJE)13007;
- (MJE)13009.
Różnią się one od 13001 głównie wyższym prądem kolektora i zwiększoną mocą, która może być rozpraszana przez przyrząd półprzewodnikowy, ale mogą się też różnić obudową i rozmieszczeniem styków.
W każdym przypadku należy sprawdzić rozmieszczenie styków. W wielu przypadkach odpowiednie mogą być tranzystory LB120, SI622 itp., ale należy dokładnie porównać ich charakterystyki.
Na przykład LB120 ma takie samo napięcie kolektor-emiter, wynoszące 400 V, ale między bazą a emiterem można przyłożyć nie więcej niż 6 V. Charakteryzuje się również nieco niższym maksymalnym rozproszeniem mocy - 0,8 W w porównaniu z 1 W w przypadku modelu 13001. Należy to wziąć pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o zastąpieniu jednego urządzenia półprzewodnikowego innym. To samo dotyczy wysokonapięciowych tranzystorów krzemowych dużej mocy o strukturze N-P-N:
| Typ tranzystora domowego | Najwyższe napięcie kolektor-emiter, V | Maksymalny prąd kolektora, mA | h21э | Sprawa |
|---|---|---|---|---|
| KT8121A | 400 | 4000 | <60 | KT28 |
| KT8126A | 400 | 8000 | >8 | KT28 |
| KT8137A | 400 | 1500 | 8..40 | KT27 |
| KT8170A | 400 | 1500 | 8..40 | KT27 |
| KT8170A | 400 | 1500 | 8..40 | KT27 |
| KT8259A | 400 | 4000 | do 60 | TO-220, TO-263 |
| KT8259A | 400 | 8000 | do 60 | TO-220, TO-263 |
| KT8260A | 400 | 12000 | do 60 | TO-220, TO-263 |
| KT8270 | 400 | 5000 | <90 | KT27 |
Urządzenia te zastępują serię 13001 pod względem funkcjonalnym i mają większą moc (a czasami wyższe napięcia robocze), ale przyporządkowanie styków i wymiary obudowy mogą być inne.
Zastosowania tranzystorów 13001
Tranzystory serii 13001 zostały zaprojektowane specjalnie do zastosowań w konwersji małej mocy jako elementy kluczowe (przełączające).
- Zasilacze sieciowe do urządzeń przenośnych;
- Stateczniki elektroniczne do świetlówek małej mocy;
- transformatory elektroniczne;
- Inne urządzenia przełączające.
Zasadniczo nie ma ograniczeń w stosowaniu tranzystorów 13001 jako przełączników tranzystorowych. Półprzewodniki te mogą być również stosowane we wzmacniaczach małej częstotliwości w przypadkach, gdy nie jest wymagane specjalne wzmocnienie (współczynnik przenoszenia prądu serii 13001 jest mały jak na dzisiejsze standardy), ale w tych przypadkach nie są realizowane raczej wysokie parametry napięcia roboczego tych tranzystorów i ich szybka odpowiedź.
W takich przypadkach lepiej jest stosować bardziej powszechne i tańsze typy tranzystorów. Przy budowie wzmacniaczy należy również pamiętać, że tranzystor 31001 nie ma pary komplementarnej, więc mogą wystąpić problemy z układem kaskadowym push-pull.
Na rysunku przedstawiono typowy przykład zastosowania urządzenia 13001 w ładowarce do baterii przenośnych. Elementem kluczowym jest trioda krzemowa, która tworzy impulsy na uzwojeniu pierwotnym transformatora TR1. Wytrzymuje on pełne wyprostowane napięcie sieciowe z dużym zapasem i nie wymaga stosowania dodatkowych obwodów.
Podczas lutowania tranzystorów należy zachować pewną ostrożność, aby uniknąć niepotrzebnego nagrzewania. Idealny profil temperatury jest przedstawiony na rysunku i składa się z trzech etapów:
- Etap wstępnego podgrzewania trwa około 2 minut, w tym czasie tranzystor jest podgrzewany od 25 do 125 stopni;
- Samo lutowanie trwa około 5 sekund przy maksymalnej temperaturze 255 stopni;
- Ostatnim etapem jest odlutowywanie z szybkością od 2 do 10 stopni na sekundę.
Harmonogram ten jest trudny do przestrzegania w domu lub w warsztacie i nie ma większego znaczenia przy demontażu i montażu pojedynczego tranzystora. Najważniejsze jest, aby nie przekraczać maksymalnej dopuszczalnej temperatury lutowania.
Tranzystory 13001 mają opinię dość niezawodnych, a w warunkach eksploatacji nieprzekraczających określonych limitów mogą działać bezawaryjnie przez długi czas.
Powiązane artykuły:
