並列トランジスタ–究極のガイドと間違いの回避

回路が大量の電力を消費する場合、電流を調整するのに役立つトランジスタが必要になります。ただし、個々のトランジスタがタスクを十分に実行できない場合があるため、トランジスタを並列に実装する必要がある場合があります。それは共有電流処理能力を改善し、あなたの電子回路に多くの重要な利点を提供します。たとえば、実装方法によっては、トランジスタが損傷するのを防ぎます。

それがどのように機能するかを理解することはかなり複雑に思えるかもしれません。それでは始めましょう！ WELLPCBでは、正しい方向に導くことを目指しています。この記事を読んだ後、並列トランジスタとそれが何を達成するかについて学びます。

1。並列トランジスタとは？

回路上では、2つのトランジスタの一致するピン配列が、並列トランジスタと呼ばれる接続を形成します。これを達成すると、トランジスタが処理できる電流容量が増加します。実装後は、トランジスタが過剰な電力を処理することを心配する必要はありません。

2。トランジスタを並列に接続する理由

（回路が大量の電力を消費する場合、回路には並列のトランジスタが必要になります。）

高出力電流を引き込む回路を構築する場合は、トランジスタを並列に接続する必要があります。これは、1つのトランジスタでその量の電力を処理できず、永久的な損傷につながる可能性があるためです。

この方法を使用すると、現在の負荷分散を提供するのに役立ちます。これは、損傷を受けていない1つのトランジスタから次のトランジスタに電力を分配することで発生します。これらの2つのタイプのトランジスタは並列に接続できます：BJTまたはMOSFET。

3。正しいアプローチと並列にトランジスタを実装する

（MOSFETを並列に接続すると、高い導電性が得られ、電流が効果的に分配されます。）

このセクションでは、BJTとMOSFETの両方を並列に接続する方法を学習します。バイポーラトランジスタを並列に接続する場合は、バラスト抵抗を直列に統合する必要があります。これは、オーディオアンプの一般的なアプローチです。一般に、高消費電力を扱い、ベースとエミッタを相互接続する必要があります。そしてそれは現在の不均衡の問題を解決します。以下の最初の2つの手順は、両方の抵抗のオーム値を計算して、それらを直列に接続する方法を示しています。

ステップ1：

（オームの法則を使用して抵抗器の定格を計算します。）

まず、抵抗器の計算を実行する必要があります。電流制限式にはR=V/I式を使用します。 Vは回路の電圧として機能します。一方、「I」の値は、トランジスタが蓄積する電流量の70％を表します。たとえば、2N3055BJTは約15Aを格納できます。したがって、その値の70％は10.5Aに相当します。 12V電源の場合、計算は次のようになります。R =12 / 10.5=1.14。したがって、オーム定格は1.14の値を反映する必要があります。

ステップ2：

（ベース抵抗は、トランジスタの電流負荷のバランスを取るのに役立ちます。）

次に、ベース抵抗のオームを計算する必要があります。次の式を使用します。Rb=（12 – 0.7）hFE/負荷電流。負荷電流が3Aに設定されている間、hFE値は50に等しくなります。最後に、Rb =11.3x50/3で計算を実行できます。結果は188オームになります。

ステップ3：

（ヒートシンクの上にBJTを配置して、現在の処理に役立てることができます。）

ただし、抵抗を実装したくない場合は、代わりにヒートシンクを取り付けることができます。この手法では、BJTの下に標準のヒートシンクを取り付け、各表面にサーマルペーストをたっぷりと加えます。熱暴走の解決策を提供しながら、均等な熱分布を可能にします。さらに、トランジスタはヒートシンクの金属構造を介して簡単に並列に接続できます。

ステップ4：

（ゲート抵抗を備えたMOSFETは、安全で効率的なソリューションを提供し、熱暴走を防ぎます。）

MOSTEFは並列に接続することもできます。これを実現しながら、各デバイスにゲート抵抗を実装する必要があります。ただし、いくつかの利点により、非常に安全で効率的になります。たとえば、加熱すると、導電性が低下し、徐々に電流が流れなくなります。プラス面として、これらは熱暴走を示しません。これらは、ドレインからドレイン、ゲートからゲート、ソースからソースを介して直接接続します。

4。並列ミスのトランジスタのソリューション

間違い1：熱暴走

回避方法：熱暴走は、並列の1つのトランジスタが他のトランジスタと一致しない場合に発生します。一般に、これは、1つのトランジスタが他のトランジスタよりも多くの電流を引き込むことを意味します。そこから、それはより多くの熱を集め、それは最終的に永久的な損傷を被るまで蓄積します。

これを防ぐには、すべてのエミッタに直列に接続された低定格抵抗を統合する必要があります。たとえば、負荷が50オームに等しい場合、1オームの抵抗が適切に機能します。エミッタ抵抗の電圧が上昇するため、電流を緩和し続ける負のフィードバックを提供します。

間違い2：MOSFETの線形動作

回避方法：MOSFETは通常、並列に接続するとスイッチとして適切に機能します。ただし、これらは線形モードでは電流を分配しません。これは、熱が蓄積すると導電率がより速く増加するためです。その後、コンダクタンスの周波数が増加します。実際には、これによりホットスポットが形成され、MOSFETが損傷する可能性があります。並列のBJTと比較してより悪い問題を提供します。

さらに、デバイスの温度が上昇すると、相互コンダクタンスが増加します。並列のMOSFETは、15Aに達するまで電流を分配しません。これらは通常、線形で実行する場合、そのレベルに到達しません。

この問題の最善の解決策は、各MOSTEF電流デバイスでフィードバックループを利用することです。これにより、線形動作でより多くの電流制御が可能になります。

結論：

結論として、この記事は主に並列トランジスタの正しい実装に焦点を当てています。さらに、BJTとMOSTEFで発生する一般的な間違いを回避する方法についても説明しました。たとえば、BJTには、電流を共有するために直列に抵抗を含める必要があります。一方、MOSTEFにフィードバックループを追加すると、デバイスが損傷するのを防ぐことができます。さらに、トランジスタをヒートシンクと並列に統合することができます。これは、BJTと比較してより効率的なアプローチです。並列トランジスタについて質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。