Onsemi達(dá)林頓互補(bǔ)硅功率晶體管：TIP140 - TIP147系列深度解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，功率晶體管是實(shí)現(xiàn)高效電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵元件之一。Onsemi的TIP140 - TIP147系列達(dá)林頓互補(bǔ)硅功率晶體管，憑借其出色的性能和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，成為眾多工程師的首選。今天，我們就來(lái)深入了解一下這個(gè)系列的晶體管。

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產(chǎn)品概述

TIP140、TIP141、TIP142為NPN型晶體管，TIP145、TIP146、TIP147為PNP型晶體管。它們采用SOT?93（TO?218）和TO?247封裝，專為通用放大器和低頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。自2012年6月起，該器件僅提供TO?247封裝。

產(chǎn)品特性

高直流電流增益

這些晶體管具有高直流電流增益，最小 $h{FE}$ 在 $I{C}=5.0 A$、$V_{CE}=4 V$ 時(shí)可達(dá)1000。這意味著在相同的輸入電流下，能夠獲得更大的輸出電流，從而提高電路的效率。

集電極 - 發(fā)射極維持電壓

不同型號(hào)的晶體管具有不同的集電極 - 發(fā)射極維持電壓：

• TIP140和TIP145的 $V_{CEO(sus)}$ 最小為60 Vdc。
• TIP141和TIP146的 $V_{CEO(sus)}$ 最小為80 Vdc。
• TIP142和TIP147的 $V_{CEO(sus)}$ 最小為100 Vdc。

內(nèi)置基極 - 發(fā)射極分流電阻

采用單片結(jié)構(gòu)并內(nèi)置基極 - 發(fā)射極分流電阻，有助于提高晶體管的穩(wěn)定性和可靠性。

無(wú)鉛設(shè)計(jì)

這些晶體管為無(wú)鉛器件，符合環(huán)保要求。

最大額定值

在設(shè)計(jì)電路時(shí)，必須確保各項(xiàng)參數(shù)不超過(guò)這些最大額定值，否則可能會(huì)損壞器件，影響其可靠性。

電氣特性

關(guān)斷特性

• 集電極 - 發(fā)射極維持電壓（$V_{CEO(sus)}$）：不同型號(hào)的晶體管在 $I{C}=30 mA$、$I{B}=0$ 時(shí)具有不同的 $V_{CEO(sus)}$ 值，分別為60 Vdc（TIP140、TIP145）、80 Vdc（TIP141、TIP146）和100 Vdc（TIP142、TIP147）。
• 集電極截止電流（$I_{CEO}$）：在不同的 $V{CE}$ 和 $I{B}=0$ 條件下，不同型號(hào)的晶體管 $I_{CEO}$ 最大值為2.0 mA。
• 集電極 - 基極截止電流（$I_{CBO}$）：在不同的 $V{CB}$ 和 $I{E}=0$ 條件下，不同型號(hào)的晶體管 $I_{CBO}$ 最大值為1.0 mA。
• 發(fā)射極截止電流（$I_{EBO}$）：在 $V{BE}=5.0 V$ 時(shí)，$I{EBO}$ 最大值為2.0 mA。

導(dǎo)通特性

• 直流電流增益（$h_{FE}$）：在 $I{C}=5.0 A$、$V{CE}=4.0 V$ 時(shí)，$h{FE}$ 最小為1000；在 $I{C}=10 A$、$V{CE}=4.0 V$ 時(shí)，$h{FE}$ 最小為500。
• 集電極 - 發(fā)射極飽和電壓（$V_{CE(sat)}$）：在 $I{C}=5.0 A$、$I{B}=10 mA$ 時(shí)，$V{CE(sat)}$ 最大為2.0 Vdc；在 $I{C}=10 A$、$I{B}=40 mA$ 時(shí)，$V{CE(sat)}$ 最大為3.0 Vdc。
• 基極 - 發(fā)射極飽和電壓（$V_{BE(sat)}$）：在 $I{C}=10 A$、$I{B}=40 mA$ 時(shí)，$V_{BE(sat)}$ 最大為3.5 Vdc。
• 基極 - 發(fā)射極導(dǎo)通電壓（$V_{BE(on)}$）：在 $I{C}=10 A$、$V{CE}=4.0 Vdc$ 時(shí)，$V_{BE(on)}$ 最大為3.0 Vdc。

開(kāi)關(guān)特性

脈沖測(cè)試條件為脈沖寬度 = 300 μs，占空比 ≤ 2.0%。延遲時(shí)間（$tmuikaa0wy$）、上升時(shí)間、存儲(chǔ)時(shí)間（$t{s}$）和下降時(shí)間（$t_{f}$）均為2.5 μs。

典型特性

數(shù)據(jù)手冊(cè)中還提供了一系列典型特性曲線，如直流電流增益與集電極電流的關(guān)系、集電極 - 發(fā)射極飽和電壓曲線、基極 - 發(fā)射極電壓曲線等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解晶體管在不同工作條件下的性能，從而進(jìn)行更優(yōu)化的電路設(shè)計(jì)。

安全工作區(qū)

晶體管的功率處理能力受到平均結(jié)溫和二次擊穿的限制。安全工作區(qū)曲線表明了 $I{C}-V{CE}$ 的限制，為了確?？煽窟\(yùn)行，晶體管的功耗不得超過(guò)曲線所示的值。在高外殼溫度下，熱限制會(huì)使可處理的功率低于二次擊穿所施加的限制。

訂購(gòu)信息

該系列晶體管提供SOT?93（TO?218）和TO?247兩種封裝，均為無(wú)鉛封裝。每個(gè)導(dǎo)軌裝30個(gè)單元。具體的訂購(gòu)和運(yùn)輸信息可在數(shù)據(jù)手冊(cè)第8頁(yè)的封裝尺寸部分查看。

機(jī)械尺寸

數(shù)據(jù)手冊(cè)詳細(xì)提供了SOT?93（TO?218）和TO?247兩種封裝的機(jī)械尺寸，包括各引腳的尺寸和公差。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，工程師需要根據(jù)這些尺寸進(jìn)行合理的布局，以確保晶體管能夠正確安裝和使用。

Onsemi的TIP140 - TIP147系列達(dá)林頓互補(bǔ)硅功率晶體管以其高電流增益、不同的耐壓值、良好的開(kāi)關(guān)特性和無(wú)鉛設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，為電子工程師在通用放大器和低頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用中提供了可靠的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇晶體管型號(hào)，并嚴(yán)格遵守其最大額定值和工作條件，以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用這些晶體管時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。