Onsemi互補(bǔ)硅塑料功率晶體管TIP4xG系列解析

引言

在電子工程領(lǐng)域，功率晶體管是通用放大器和開關(guān)應(yīng)用中不可或缺的元件。Onsemi推出的TIP41G、TIP41AG、TIP41BG、TIP41CG（NPN）以及TIP42G、TIP42AG、TIP42BG、TIP42CG（PNP）互補(bǔ)硅塑料功率晶體管，具有一系列出色的特性，適用于多種電子設(shè)備。本文將深入剖析這些晶體管的關(guān)鍵特性、參數(shù)以及應(yīng)用注意事項。

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產(chǎn)品特性

環(huán)保合規(guī)

這些晶體管的環(huán)氧樹脂符合UL 94 V - 0標(biāo)準(zhǔn)（厚度為0.125英寸），并且是無鉛產(chǎn)品，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，這使得它們在環(huán)保要求日益嚴(yán)格的今天具有更大的優(yōu)勢。

多種應(yīng)用適應(yīng)性

設(shè)計用于通用放大器和開關(guān)應(yīng)用，能夠滿足不同電子設(shè)備對于信號放大和開關(guān)控制的需求。

最大額定值

電壓參數(shù)

• 集電極 - 發(fā)射極電壓（VCEO）：不同型號的VCEO有所不同，TIP41G、TIP42G為40Vdc，TIP41AG、TIP42AG為60Vdc，TIP41BG、TIP42BG為80Vdc，TIP41CG、TIP42CG為100Vdc。
• 集電極 - 基極電壓（VCB）：同樣不同型號有不同的數(shù)值，TIP41G、TIP42G為40Vdc，TIP41AG、TIP42AG為60Vdc，TIP41BG、TIP42BG為80Vdc，TIP41CG、TIP42CG為100Vdc。
• 發(fā)射極 - 基極電壓（VEB）：固定為5.0Vdc。

電流參數(shù)

• 集電極連續(xù)電流（IC）：為6.0Adc。
• 集電極峰值電流（ICM）：可達(dá)10Adc。
• 基極電流（IB）：為2.0Adc。

功率參數(shù)

• 總功率耗散（PD）：在不同條件下有不同的數(shù)值。在TC = 25°C時，為65W，高于25°C時需按0.52W/°C進(jìn)行降額；在TA = 25°C時，為2.0W，高于25°C時按0.016W/°C降額。

其他參數(shù)

• 未鉗位電感負(fù)載能量（E）：為62.5mJ。
• 工作和存儲結(jié)溫范圍（TJ，Tstg）：為 - 65到 + 150°C。
• 人體模型靜電放電（HBM ESD）：為3B V，機(jī)器模型靜電放電（MM ESD）為C V。

需要注意的是，超過最大額定值表中列出的應(yīng)力可能會損壞器件，若超出這些限制，器件的功能可能無法保證，還可能導(dǎo)致?lián)p壞并影響可靠性。

熱特性

熱阻參數(shù)

• 結(jié)到外殼的熱阻（ReUC）：最大值為1.67°C/W。
• 結(jié)到環(huán)境的熱阻（RBA）：最大值為57°C/W。

熱特性對于功率晶體管的性能和可靠性至關(guān)重要。較高的熱阻可能導(dǎo)致結(jié)溫升高，從而影響晶體管的性能甚至縮短其使用壽命。在設(shè)計電路時，需要根據(jù)實際應(yīng)用情況合理考慮散熱措施，以確保晶體管在安全的溫度范圍內(nèi)工作。

電氣特性

截止特性

• 集電極 - 發(fā)射極維持電壓（VCEO(sus)）：不同型號有不同的數(shù)值，TIP41G、TIP42G為40Vdc，TIP41AG、TIP42AG為60Vdc，TIP41BG、TIP42BG為80Vdc，TIP41CG、TIP42CG為100Vdc。
• 集電極截止電流（ICES）：在不同的集電極 - 發(fā)射極電壓下，不同型號的ICES均為400uAdc。
• 發(fā)射極截止電流（IBO）：最大值為1.0mAdc。

導(dǎo)通特性

• 直流電流增益（hFE）：在不同的集電極電流和集電極 - 發(fā)射極電壓條件下有不同的數(shù)值。當(dāng)IC = 0.3Adc，VCE = 4.0Vdc時，hFE為30；當(dāng)IC = 3.0Adc，VCE = 4.0Vdc時，hFE為15。
• 集電極 - 發(fā)射極飽和電壓（VCE(sat)）：最大值為1.5Vdc。
• 基極 - 發(fā)射極導(dǎo)通電壓（VBE(on)）：最大值為2.0Vdc。

動態(tài)特性

• 電流增益 - 帶寬積（fT）：當(dāng)IC = 500mAdc，VCE = 10Vdc，f test = 1.0MHz時，fT為3.0MHz。
• 小信號電流增益（hfe）：當(dāng)IC = 0.5Adc，VCE = 10Vdc，f = 1.0kHz時，hfe為20。

需要注意的是，產(chǎn)品的參數(shù)性能是在列出的測試條件下給出的，若在不同條件下運行，產(chǎn)品性能可能無法通過電氣特性體現(xiàn)。

安全工作區(qū)

晶體管的功率處理能力有兩個限制因素：平均結(jié)溫和二次擊穿。安全工作區(qū)曲線表明了晶體管的IC - VCE限制，為了可靠運行必須遵守這些限制，即晶體管所承受的耗散不能超過曲線所示的值。

圖5的數(shù)據(jù)基于TJ(pk) = 150°C，TC根據(jù)條件而變化。二次擊穿脈沖限制在占空比為10%且TJ(pk) ≤ 150°C時有效，TJ(pk)可以從圖4的數(shù)據(jù)中計算得出。在高外殼溫度下，熱限制會使可處理的功率低于二次擊穿所施加的限制。

訂購信息

可用型號

已停產(chǎn)型號

已停產(chǎn)的設(shè)備不建議用于新設(shè)計，如需相關(guān)信息可聯(lián)系Onsemi代表，最新信息可在www.onsemi.com上獲取。

機(jī)械尺寸

TO - 220 - 3封裝有詳細(xì)的尺寸規(guī)格，涵蓋了多個維度的最小、標(biāo)稱和最大值。不同的引腳樣式也有明確的定義，如STYLE 1：引腳1為基極，2為集電極，3為發(fā)射極，4為集電極等。在進(jìn)行電路板設(shè)計時，需要準(zhǔn)確掌握這些尺寸信息，以確保晶體管能夠正確安裝和使用。

總結(jié)

Onsemi的TIP4xG系列互補(bǔ)硅塑料功率晶體管具有多種特性和參數(shù)，適用于通用放大器和開關(guān)應(yīng)用。在實際設(shè)計中，電子工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，綜合考慮晶體管的最大額定值、熱特性、電氣特性以及安全工作區(qū)等因素，合理選擇型號并進(jìn)行電路設(shè)計。同時，對于已停產(chǎn)的型號要謹(jǐn)慎使用，避免在新設(shè)計中引入不必要的風(fēng)險。大家在實際應(yīng)用中有沒有遇到過因為晶體管參數(shù)選擇不當(dāng)而導(dǎo)致的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。