3.1. Cấu tạo
Transistor lưỡng cực BJT ( Bipolar Junction Transistor ) công suất có cấu trúc gồm ba lớp bán dẫn P-N-P ( bóng thuận ) hoặc N-P-N ( bóng ngược )tạo nên hai tiếp giáp P-N. Transistor có ba cực : Bazơ (B); Collector (C); Emiter (E).
Hình 3.11. Cấu trúc và kí hiệu Transistor BJP ( NPN và PNP )công suất
Cấu trúc bán dẫn tiêu biểu của một Transistor công suất được cho trên hình 3.11, trong đó lớp bán dẫn N- của collector sẽ xác định điện áp đánh thủng của tiếp giáp B – C và C – E. Transistor công suất còn được gọi là Bipollar Transistor vì dòng điện chạy trong cấu trúc bán dẫn bao gồm cả hai loại điện tích âm và dương.
Trong chế độ tuyến tính, hay còn gọi là chế độ khuếch đại, Transistor là phần tử khuếch đại dòng điện với dòng collector, dòng tải, bằng β lần dòng Bazơ, ( dòng điều khiển ), β là hệ số khuếch đại dòng điện.
IC = βIB
Transitor công suất thông thường β cỡ từ 10 đến 100. Tuy nhiên khi sử dụng Trasistor công suất chỉ được sử dụng như một phần tử khóa.
3.2. Đặc tính V – A trong mạch Emitter chung
Hình 3.12. Đặc tính Volt – Ampe và ngõ ra của Transistor mắc chung cực Emitter BJT
Hệ số khuếch đại:
Hệ số khuếch đại tĩnh của dòng: được định nghĩa tại một điểm làm việc (IC, IB)UCE=const ( khi UCE= const) bởi tham số hFE:
hFE=IC/IB
Hệ số này được kí hiệu là β
Khả năng chịu tải:
Điện áp định mức: Phụ thuộc vào điện áp đánh thủng giữa các lớp bán dẫn và xác định bởi giá trị UCEOM – giá trị điện thế cực đại đặt lên lớp Collector – Emitter khi iB=0 và giá trị cực đại UEBOM – điện thế lớp Emitter – Base khi iC=0.
Định mức dòng điện: Giá trị cực đại của dòng Collector iCM , dòng Emitter iEM , dòng kích Base iBM . Đó là các giá trị cực đại tức thời của
Công suất tổn hao: Công suất tổn hao tạo nên trong hoạt động của Transistor không được phép làm nóng bán dẫn vượt qua giá trị cho phép TjM (1500C). Vì thế cần làm mát Transistor và toàn bộ công suất tổn hao phải nhỏ hơn cho phép.