Mi a hőmérséklet hatása a tranzisztorra?

A hőmérséklet jelentős hatással van a tranzisztor teljesítményére, befolyásolva annak:

1. Jelenlegi nyereség (β):

* A hőmérséklet növekedése: A β általában csökken a hőmérséklet növekedésével. Ennek oka az, hogy a megnövekedett termikus energia az elektron-lyuk párok nagyobb rekombinációjához vezet, csökkentve a vezetéshez rendelkezésre álló hordozók számát.

* A hőmérséklet csökkenése: A β jellemzően növekszik a hőmérséklet csökkenésével a csökkent rekombináció és a megnövekedett vivőmobilitás miatt.

2. Szivárgási áram:

* A hőmérséklet növekedése: A szivárgási áram (mind az alap-emitter, mind a kollektor-emitter) szignifikánsan növekszik a hőmérsékleten. Ennek oka az, hogy a megnövekedett hőtörvény több elektronot izgat, hogy átugorjon a kimerülési régiókon, hozzájárulva a nem kívánt áramáramhoz.

* A hőmérséklet csökkenése: A szivárgási áram csökken a hőmérséklet csökkenésével, a csökkentett hőtörvény miatt, és kevesebb hordozó menekül el a kimerülési régiókból.

3. Tranzisztor jellemzői:

* megnövekedett hőmérséklet:

* Csökkentő áramerősség (β)

* Megnövekedett szivárgási áram

* Csökkent kimeneti impedancia

* Csökkent bemeneti impedancia

* Megnövekedett energiaeloszlás

* Lehetséges termikus kiszabadulás (ellenőrizetlen fűtés, amely az eszköz meghibásodásához vezet)

* Csökkent hőmérséklet:

* Megnövekedett áramerősség (β)

* Csökkent szivárgási áram

* Megnövekedett kimeneti impedancia

* Megnövekedett bemeneti impedancia

* Csökkent az energiaeloszlás

* Lehetséges lassabb váltási sebesség

4. Bontási feszültség:

* A hőmérséklet növekedése: A bontási feszültség (BVCEO, BVCEO) hőmérsékleten csökken. Ennek oka az, hogy a magasabb hőmérsékletek növelik az elektronok energiáját, így hajlamosabbak a lavina lebontására.

5. Tranzisztor váltási sebessége:

* megnövekedett hőmérséklet: A váltási sebességet befolyásolhatja a megnövekedett szivárgási áram és a hordozó mobilitásának csökkentése. Ez lassabb váltási időhöz vezethet.

* Csökkent hőmérséklet: A váltási sebesség javulhat a csökkenő hőmérsékleten, a megnövekedett vivőmobilitás és a csökkent szivárgási áram miatt.

A hőmérsékleti variációk következményei:

* áramköri teljesítmény: A hőmérsékleti változások kiszámíthatatlan áramköri viselkedést okozhatnak, beleértve az torzítás eltolódásait, a torzulást és az instabilitást.

* eszköz megbízhatóság: A szélsőséges hőmérsékletek az eszköz meghibásodásához vezethetnek, különösen, ha a termikus kiszabadulás következik be.

enyhítő technikák:

* Hőcsökkentés: A hő eloszlására használják a tranzisztortól.

* Termálterv: Megfelelő áramköri elrendezés és alkatrészek elhelyezése a hőtermelés minimalizálása és a megfelelő hűtés biztosítása érdekében.

* Hőmérsékleti kompenzációs áramkörök: Használja a hőmérséklet-érzékeny elemeket az áramköri paraméterek beállításához és a hőmérsékleti változások kompenzálásához.

A hőmérséklet tranzisztorokra gyakorolt ​​hatása megértése elengedhetetlen a megbízható áramköri tervezéshez és működéshez. A megfelelő hőkezelési technikák elengedhetetlenek az eszköz meghibásodásának megakadályozásához és az optimális teljesítmény biztosításához.