Connexió de dos o més transistors en paral·lel

La connexió de transistors en paral·lel és un procés en què els pinouts idèntics de dos o més transistors es connecten junts en un circuit per tal de multiplicar la capacitat de maneig de potència del conjunt de transistors paral·lels combinats.

En aquest post aprendrem a connectar de forma segura diversos transistors en paral·lel, aquests poden ser BJT o mosfets, en parlarem tots dos.

Per què es fa necessari el transistor paral·lel?

Mentre es fan circuits electrònics de potència, configurar correctament l’etapa de sortida de potència esdevé molt crucial. Això implica crear una etapa de potència que pugui manejar alta potència amb el mínim esforç. Això normalment no és possible utilitzant transistors individuals, i requereix que molts d'ells estiguin connectats en paral·lel.

Aquestes etapes poden consistir principalment en dispositius de potència com el BJT o MOSFET d'alimentació . Normalment, els BJT individuals són suficients per obtenir un corrent de sortida moderat, però quan es requereix un corrent de sortida més alt, es fa necessari afegir més nombre d’aquests dispositius junts. Per tant, es fa necessari connectar aquests dispositius en paral·lel. Però utilitzant BJT individuals és relativament més fàcil, connectar-los en paral·lel necessita una mica d’atenció a causa de l’inconvenient significatiu de les característiques del transistor.

Què és 'Fugida Tèrmica' als BJT

Segons les seves especificacions, els transistors (BJT) han de funcionar en condicions raonablement més fredes, de manera que la seva dissipació de potència no superi el valor màxim especificat. I és per això que els instal·larem dissipadors de calor per mantenir el criteri anterior.

A més, els BJT tenen una característica de coeficient de temperatura negativa que els obliga a augmentar la seva taxa de conducció proporcionalment a la seva augmenta la temperatura del cas .

A mesura que la temperatura de la caixa tendeix a augmentar, el corrent a través del transistor també augmenta, cosa que obliga el dispositiu a escalfar-se encara més.

El procés entra en una mena de reacció en cadena que escalfa el dispositiu ràpidament fins que el dispositiu s’escalfa massa per mantenir-lo i es fa malbé permanentment. Aquesta situació s’anomena fugida tèrmica, en transistors.

Quan dos o més transistors es connecten en paral·lel, a causa de les seves característiques individuals lleugerament diferents (hFE), els transistors del grup es poden dissipar a velocitats diferents, algunes una mica més ràpides i altres una mica més lentes.

En conseqüència, el transistor que pot conduir una mica més de corrent a través d’ell podria començar a escalfar-se més ràpidament que els dispositius veïns i, aviat, podem trobar que el dispositiu que entra en una situació de fugida tèrmica es fa malbé i, posteriorment, també transfereix el fenomen als dispositius restants. , en el procés.

La situació es pot abordar eficaçment afegint una resistència de valor petit en sèrie amb l’emissor de cada transistor connectat en paral·lel. El la resistència inhibeix i controla la quantitat de corrent passant pels transistors i mai no permet que arribi a nivells perillosos.

El valor s’ha de calcular adequadament, segons la magnitud del corrent que els passi.

Com està connectat? Vegeu la figura següent.

Com es calcula la resistència límit de corrent de l'emissor en BJT paral·lels

En realitat, és molt senzill i es pot calcular mitjançant la llei d'Ohm:

R = V / I,

On V és la tensió d'alimentació que s'utilitza al circuit i 'I' podria ser el 70% de la capacitat màxima de maneig del corrent del transistor.

Per exemple, diguem si heu utilitzat 2N3055 per al BJT, atès que la capacitat màxima de maneig actual del dispositiu és d’uns 15 amperis, el 70% d’aquesta se situaria al voltant de 10,5 A.

Per tant, assumint el V = 12V, doncs

R = 12 / 10,5 = 1,14 ohms

Càlcul de la resistència base

Això es pot fer mitjançant la següent fórmula

Rb = (12 - 0,7) hFE / Corrent del col·lector (Ic)

Suposem hFE = 50, corrent de càrrega = 3 amperes, la fórmula anterior es podria resoldre com a:

Rb = 11,3 x 50/3 = 188 ohms

Com evitar les resistències d'emissors en BJT paral·lels

Tot i que l’ús de resistències limitadores de corrent d’emissor sembla bo i tècnicament correcte, un enfocament més senzill i intel·ligent podria ser muntar els BJT sobre un dissipador de calor comú amb molta pasta de dissipador de calor aplicada a les seves superfícies de contacte.

Aquesta idea us permetrà desfer-vos dels desordenats resistents d’emissors de filferro.

El muntatge sobre un dissipador de calor comú garantirà un repartiment de calor ràpid i uniforme i eliminarà la temuda situació de fugida tèrmica.

A més, ja que se suposa que els col·lectors dels transistors estan en paral·lel i units entre si, l’ús d’aïlladors de mica ja no esdevé essencial i fa que les coses siguin molt més còmodes ja que el cos dels transistors es connecta en paral·lel a través del propi metall del dissipador de calor.

És com una situació de guanyar-guanyar ... els transistors es combinen fàcilment en paral·lel a través del metall del dissipador de calor, eliminant les resistents emissores voluminoses i eliminant la situació de fugida tèrmica.

Connexió de MOSFET en paral·lel

A la secció anterior vam aprendre a connectar BJT de forma segura en paral·lel, quan es tracta de mosfets, les condicions es converteixen en tot el contrari i molt a favor d’aquests dispositius.

A diferència dels BJT, els mosfets no tenen problemes de coeficient de temperatura negatius i, per tant, estan lliures de situacions de fugida tèrmica a causa del sobreescalfament.

Per contra, aquests dispositius presenten un coeficient de temperatura positiu, és a dir, els dispositius comencen a conduir de manera menys eficient i comencen a bloquejar el corrent a mesura que comença a escalfar-se.

Per tant mentre es connecten mosfets en paral·lel, no ens hem de preocupar gaire per res, i simplement podeu continuar connectant-los en paral·lel, sense dependre de cap resistència de limitació de corrent, com es mostra a continuació. No obstant això, s’ha de considerar l’ús de resistències de porta separades per a cadascun dels mosfets ... tot i que això no és massa crític ...