Загадка биполярного транзистора

Автор
Сообщение
Nimnull
#47349 2022-04-19 15:24 GMT

Господа физики помогите разобраться: допустим есть биполярный транзистор, он приоткрыт. В эмитерном переходе течет ток совершается работа вырабатывается тепло. В коллекторном переходе работа будет отрицательнач, переход ведь в обратном смещении. Что же получается эмитерный переход греется а коллекторный остывает. Так ли это на самом деле?

Charge
#47353 2022-04-19 19:51 GMT
#47349 Nimnull :

Господа физики помогите разобраться: допустим есть биполярный транзистор, он приоткрыт. В эмитерном переходе течет ток совершается работа вырабатывается тепло. В коллекторном переходе работа будет отрицательнач, переход ведь в обратном смещении. Что же получается эмитерный переход греется а коллекторный остывает. Так ли это на самом деле?

Вот бы на самом деле так было, эмитор греется а колектор охлаждается, радиатор тогда транзистору не нужен был бы  Satisfied .

Я не понимаю что имеется в виду под формулировкой отрицательная работа, может кто просвитит?

На самом деле через биполярный транзистор текут два тока, превый между коллектором и базой (ток смещения), а второй между коллектором и эмитором (рабочий ток транзистора), разумеется все зависит от схемы и самой структуры транзистора (p-n-p или n-p-n). Ток смещения нужен для того что бы открыть транзистор или транзитный переход для рабочего тока, как правило он очень слабый и существенно не греет транзистор. Рабочий ток наоборот существен, но на самом деле транзистор греется из-за величины его проходного сопративления, допустим переходное сопративление транзистора будет 10 Ом, при падении напряжения в 10 Вольт (учитываем схему в цепи транзистора), получаем по формуле Ома 1 Ампер тока, значит рассеваемая мощьность транзистора составит P = 10 Вольт *  1 Ампер = 10 Ватт. У современных IGBT или MOSFET транзисторов переходное сопративление в открытом состоянии доходит до 0,01 и менее Ом, по этой причине они могут работать с очень большими токами и существенно не грется. 

Nimnull
#47356 2022-04-19 20:22 GMT

Ток эмитера больше тока коллектора на ток базы, в свою очередь ток базы меньше тока коллектора в h21э раз. Суммарная работа будет положительная, меня интересует коллекторный переход будет ли чуть холоднее эмиттерного при работе транзистора?

Nimnull
#47357 2022-04-19 20:24 GMT

Отрицательная работа переход обратносмещен а ток течет если напряжение перехода умножить на ток минус получится.

Nimnull
#47358 2022-04-19 20:25 GMT

По этому напряжение коллектор эмиттер в открытом состоянии меньше напряжения база эмиттер.

Charge
#47359 2022-04-19 20:53 GMT
#47356 Nimnull :

Ток эмитера больше тока коллектора на ток базы, в свою очередь ток базы меньше тока коллектора в h21э раз. Суммарная работа будет положительная, меня интересует коллекторный переход будет ли чуть холоднее эмиттерного при работе транзистора?

Да будет, но не из-за тока базы, основное переходное сопративление транзистора будет на транзитном переходе а колекторный ток можно охарактеризовать как ток обычного диода с постоянным заранее известным сопративлением. Соответственно, основная рассеивемая мощьность будет характеризоватся переходным сопративлением транзитного перехода. 

Nimnull
#47363 2022-04-19 22:15 GMT

Спилю крышку кт803 и посмотрю в тепловизор в работе.

Очепятка
#47367 2022-04-20 11:33 GMT
#47356 Nimnull :

Ток эмитера больше тока коллектора на ток базы, в свою очередь ток базы меньше тока коллектора в h21э раз. Суммарная работа будет положительная, меня интересует коллекторный переход будет ли чуть холоднее эмиттерного при работе транзистора?

Год назад со студентами в телграмме разбирали. У них была спец литература по транзистерам. Я сейчас не помню, но там всё сложно. Там по мимо этих 2-х токов есть еще и другие эфекты которые более сильные. 

 

Плюс надо еще учитывать что у 2 типа этих транзистеров славной и планарный. Соотвественно греться они будут по разному. 

Charge
#47384 2022-04-21 18:03 GMT
#47363 Nimnull :

Спилю крышку кт803 и посмотрю в тепловизор в работе.

В этом практически нет никакого смысла. Если у транзистора удалить коллекторный переход он превратится в обычный управляемый диод или в современной терминологии тиристор. Разница между транзистором и тиристором в том, что тиристор единожды открывшись, даже при импульсном сигнале, не закроется до тех пор, пока с него не снимут рабочее напряжение. Если посмотреть на кристалл транзистора то мы увидим что коллекторный переход, как правило, больше по площади и припаян к корпусу транзистора для активного охлаждения. В случае если коллекторный переход, как говорят, поплывет, перегреется, то наш транзистор начнет подвисать перестанет запираться при отсутствующем управляющем сигнале базы и это черева-то его пробоем. Так что, коллекторный переход в любом случае должен быть холодней чем эмиторный! К стати, в этом между ними и есть разница, если попутать коллектор с эмитаром то транзистор работать на небольшой нагрузке хоть и некорректно но будет.

Nimnull
#47387 2022-04-21 18:58 GMT

Если коллектор с эмиттером поменять местами, то транзистор будет работать в инверсном режиме коэффициент передачи тока h21 в таком режиме до 100 раз меньше.