Mi a hőmérséklet hatása a tranzisztorra?
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.