トランジスタの交換 – 最良の選択方法

電子システムや電子機器を修理する場合、正確な交換品を見つけるのは困難です。ほとんどの場合、代替品を使用する必要があります。ただし、代替品が適切な代替品であることを確認する必要があります。トランジスタを交換する場合も同様です。バイポーラトランジスタやパワートランジスタには多くの種類があります。そのため、交換の際に、以前とまったく同じ種類が見つからない場合があります。

しかし、前者の機能と同等の効率的なトランジスタを見つけることができます。さまざまなアプリケーションタイプに適した交換用トランジスタの選択方法をご案内します。

置換トランジスタ置換の基本は何ですか?

図 1:複数のトランジスタ

Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) は、異なるトランジスタに固有の Transistor Outline (TO) 番号を割り当てます。それらは、扱っているトランジスタのタイプを識別するのに不可欠です。

ただし、交換中はあまり重要ではありません。通常、汎用トランジスタの多くは代替品として効果的に機能します。したがって、主要な仕様を満たしている限り、交換時に任意のトランジスタを使用できます。

ただし、代替トランジスタが前者の仕様と一致していることを確認する必要があります。したがって、本質的なことは仕様を正しくすることです。次のセクションでは、これらのパラメーターについて詳しく見ていきます。

考慮すべき基本的なトランジスタパラメータ

図 2:トランジスタの組み合わせ

使用される半導体材料

あなたが遭遇するトランジスタの一般的なタイプは、シリコンまたはゲルマニウムのいずれかで作られています.他のタイプもよく見られるかもしれませんが、それらは専門的なアプリケーションでのみ一般的です.

バイポーラトランジスタを使用しているか、電界効果トランジスタを使用しているかにかかわらず、半導体を特定する必要があります。目的は、使用しているベースエミッタ順バイアス電圧降下を確実にすることです。

シリコントランジスタを使用している場合、電圧降下は約 0.6 ボルトになります。一方、ゲルマニウムトランジスタのコレクタ電圧は 0.2 ～ 0.3 です。ほとんどの場合、回路の安定性は電圧降下に依存します。したがって、半導体材料を間違えるわけにはいきません。

極性

図 3:バッテリー端子を持つ技術者

特にジャンクショントランジスタを使用している場合は、極性も正しくする必要があります。それらは、ジャンクションのさまざまな機能を利用します。 N 型接合では過剰な電子が見られますが、P 型接合では過剰な正孔が見られます。

NPNトランジスタとPNPトランジスタがあります。 1 つ目は、2 つの N ゾーンに挟まれた P エリアです。逆に、もう一方は 2 つの P ゾーンの間に固定された N 領域を持っていました。

また、注目すべきは、どちらのトランジスタも中央部分がベース (B) であることです。他の重要な部分は、エミッター (E) とコレクター (C) です。コレクタとベースの間に小さな電流を加えると、エミッタの出力電流に影響します。

したがって、正しいコレクタ電流を得るには、極性を正しくする必要があります。この場合の極性は、トランジスタがNPNかPNPかです。下の回路図からわかるように、電流は各タイプで特定の順序で流れます。したがって、間違ったトランジスタを取り付けると、極性が反転します。その結果、トランジスタは機能しなくなります。

図 4:NPN と PNP の図。

一般的なアプリケーション

図 5:回路基板

理想的な代替トランジスタは、一般的なアプリケーションに適しているはずです。低ノイズ、RF 増幅、およびその他の一般的なアプリケーション間のスイッチングに適用できるはずです。したがって、互換性のために一般的なアプリケーションで使用するように設計されたものを選択してください。

パッケージとピン配置

図 6:回路を修理する技術者

すべてのトランジスタには特定のパッケージがあります。前者にできるだけ近いパッケージを見つけることが不可欠です。適切なパッケージを一致させることは、他の重要なパラメーターを満たすためにも不可欠です。

電圧故障

図 7:電力線

トランジスタには最大電圧制限またはブレークダウン電圧 (BV) があります。制限を超えると、デバイスが破壊されます。したがって、トランジスタを選択するときは、オリジナルよりも高いものを選択できます。

現在のゲイン

通常、さまざまなトランジスタの電流ゲインに遭遇します。トランジスタを選択するときは、その電流ゲインが交換するモデルと同じになるようにしてください。ゲインが高ければ問題なく、トランジスタが有効に働きます。低いゲインでも問題ないかもしれませんが、トランジスタが壊れる可能性があります.

頻度制限

図 8:波形表現

トランジスタの周波数制限を満たすことは、その機能を促進する上で不可欠です。適切な周波数制限があれば、問題の回路は効果的に機能します。

消費電力

トランジスタが動作しているとき、それはいくらかの熱を放散します。最大電力は、デバイスが燃焼せずに放出する最大の熱量です。トランジスタの熱放散を改善するために、回路にヒートシンクとファンを取り付けることができます。

ただし、最適な機能を得るには、オリジナルと同様の最大電力定格を持つクラスのトランジスタを選択してください。

Replace の最適なソリューションは何ですか

図 9:アイソメ電子部品トランジスタ

手順:

同じ極性のトランジスタを選択してください。
同じ素材の交換用トランジスタを選択してください
同じ機能タイプのトランジスタを選択してください
同じパッケージの代替品を選択してください。

図 10:いくつかの電子部品

オリジナルと同様のピン配列とパッケージを備えた代替品を入手するのは難しい場合があります.ただし、できるだけ似たものを入手してください。

大きなトランジスタの場合、ヒートシンクなどの他のコンポーネントがあります。その結果、それらは回路の機能に影響を与えます。したがって、最も類似したパッケージを選択することが不可欠です。

同じブレークダウン電圧の代替トランジスタを選択してください
電流が流れていることを確認してください。
同様のHfeを持つトランジスタを選択してください

Hfe は、トランジスタの電流ゲインを表します。交換の際はHfeが同じものをお選びください。多くの場合、ほとんどのトランジスタでは、電流ゲインは可変です。同じ種類のトランジスタでも起こります。したがって、必ずしも明確な値を持つものを選択する必要はありません。ただし、範囲内であることを確認する必要があります。