Designação, Especificações e Transistor 13001

O Transistor 13001 (MJE13001) é um triodo de silício produzido utilizando tecnologia epitaxial planar. Tem estrutura N-P-N. Refere-se a dispositivos de potência média. Produzido na sua maioria em fábricas localizadas no Sudeste Asiático, e utilizado em dispositivos electrónicos fabricados na mesma região.

Principais características técnicas

As principais características do transistor 13001 são

• Alta tensão de funcionamento (colector de base - 700 volts, colector-emissor - 400 volts, de acordo com algumas fontes - até 480 volts);
• Curtos tempos de comutação (tempo de subida da corrente t_r=0,7 microssegundos, tempo de queda t_f=0,6 μs, ambos medidos a 0,1 mA de corrente do colector);
• Temperatura de funcionamento elevada (até +150 °C);
• Elevada dissipação de energia (até 1 W);
• Baixa tensão de saturação do colector-emissor.

Este último parâmetro é declarado em dois modos:

Os fabricantes também reivindicam como vantagem o baixo conteúdo do transistor (conformidade RoHS).

Importante! Nas fichas técnicas dos transístores da série 13001 as características do dispositivo semicondutor diferem de fabricante para fabricante, pelo que podem ocorrer algumas discrepâncias (geralmente até 20%).

Outros parâmetros que são significativos para o funcionamento

• A corrente de base máxima contínua é de 100 mA;
• corrente de base de impulso máxima - 200 mA;
• Limite de corrente colectora de 180 mA;
• corrente de pulso máxima do colector - 360 mA;
• tensão máxima de base emissora - 9 volts;
• Tempo de atraso ON (tempo de armazenamento) - 0,9 a 1,8 μs (a 0,1 mA de corrente do colector);
• Tensão de saturação do emissor de base (a 100 mA de corrente de base, corrente colectora de 200 mA) - não mais de 1,2 volts;
• A frequência de funcionamento mais elevada é de 5 MHz.

O coeficiente de transferência de corrente estática para os diferentes modos é indicado no intervalo:

Todas as especificações são declaradas a uma temperatura ambiente de +25 °C. O transistor pode ser armazenado a temperaturas ambientes que vão de -60 °C a +150 °C.

Embalagem e Chaveamento

O transístor 13001 está disponível em embalagens plásticas flexíveis de chumbo para a tecnologia de montagem de furos verdadeiros:

• TO-92;
• TO-126.

Os pacotes SMD também estão disponíveis:

• SOT-89;
• SOT-23.

Os transístores em embalagens SMD são marcados com as letras H01A, H01C.

Importante! Transistores de diferentes fabricantes podem ser prefixados com MJE31001, TS31001 ou não ter prefixo. Devido à falta de espaço na caixa, o prefixo não é muitas vezes especificado e tais dispositivos podem ter pinout diferente. Se houver um transistor de origem desconhecida, é melhor esclarecer as posições dos pinos com um multímetro ou um transistor testador.

Equivalentes nacionais e estrangeiros

Analógico directo transistor 13001 não pode ser utilizado nenhum análogo directo na nomenclatura russa de triodos de silício, mas para condições de funcionamento médias podem ser utilizados dispositivos semicondutores de silício de estrutura N-P-N a partir de tabela.

Para classificações quase máximas, deve-se ter o cuidado de seleccionar análogos de modo a que os parâmetros permitam que o transístor seja operado num determinado circuito. Deve também verificar o pin-out dos dispositivos - pode não corresponder ao pin-out de 13001, o que pode levar a problemas com a montagem da placa (especialmente para versões SMD).

Em alternativa, pode substituir os mesmos transístores de alta tensão mas de maior potência de silício N-P-N:

• (MJE)13002;
• (MJE)13003;
• (MJE)13005;
• (MJE)13007;
• (MJE)13009.

Diferem de 13001 principalmente na maior corrente colectora e no aumento da potência que pode ser dissipada pelo dispositivo semicondutor, mas também pode haver uma diferença na disposição do invólucro e do pino.

Em cada caso, é necessário verificar o pin-out. Em muitos casos, os transístores LB120, SI622 etc. podem ser adequados, mas as características específicas devem ser cuidadosamente comparadas.

Por exemplo, o LB120 tem a mesma tensão colector-emissor de 400 volts, mas não podem ser aplicados mais de 6 volts entre a base e o emissor. Tem também uma dissipação de potência máxima ligeiramente inferior de 0,8W em comparação com os 1W da 13001. Isto tem de ser tido em conta quando se decide se um dispositivo semicondutor deve ser substituído por outro. O mesmo se aplica aos transístores de silício de alta tensão domésticos de alta potência da estrutura N-P-N:

Estes dispositivos substituem a série 13001 em função e têm maior potência (e por vezes maiores tensões de funcionamento), mas a atribuição dos pinos e as dimensões da caixa podem ser diferentes.

Aplicações para transístores 13001

Os transístores da série 13001 são concebidos especificamente para aplicações de conversão de baixa potência como elementos chave (comutação).

• Adaptadores de rede para dispositivos móveis;
• Balastros electrónicos para lâmpadas fluorescentes de baixa potência;
• transformadores electrónicos;
• Outros dispositivos de comutação.

Não há restrições de princípio à utilização de transistores 13001 como comutadores de transistor. Além disso, estes semicondutores podem ser utilizados em amplificadores de baixa frequência nos casos em que não é necessária uma amplificação especial (o coeficiente de transferência de corrente da série 13001 é reduzido pelos padrões modernos), mas nestes casos os parâmetros de tensão de funcionamento bastante elevados destes transístores e a sua resposta a alta velocidade não são realizados.

É melhor utilizar tipos de transístores mais comuns e mais baratos nestes casos. Também na construção de amplificadores deve ser lembrado que o transístor 31001 não tem par complementar, pelo que pode haver problemas com o arranjo push-pull em cascata.

A figura mostra um exemplo típico da utilização do 13001 num carregador de bateria para uma bateria portátil. Um triodo de silício é incluído como elemento chave, que forma pulsos no primário do transformador TR1. Suporta a tensão total da linha rectificada por uma grande margem e não requer medidas adicionais de circuitos.

Perfil de temperatura para soldadura sem chumbo

Quando se soldam transístores, deve ser tomado um certo cuidado para evitar um aquecimento desnecessário. O perfil de temperatura ideal é mostrado na figura e consiste em três passos:

• A fase de pré-aquecimento dura cerca de 2 minutos, durante os quais o transístor é aquecido de 25 a 125 graus;
• a soldadura efectiva dura cerca de 5 segundos a uma temperatura máxima de 255 graus;
• o passo final é a desoldagem a uma taxa de 2 a 10 graus por segundo.

Este horário é difícil de seguir em casa ou numa oficina, e não é tão importante quando se desmonta e monta um único transístor. O principal é não exceder a temperatura máxima de soldadura admissível.

13001 Os transístores têm a reputação de serem bastante fiáveis, e em condições de funcionamento que não excedem os limites especificados, podem durar muito tempo sem falhas.

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