импульсный ток биполярного транзистора, можно ли не надолго превысить. Опции

[romannn]

Здравствуйте. Периодически необходимо разряжать конденсатор как показано на рисунке "DISCHarge". А у транзисторов есть область безопасной работы. Например такая как на картинке SOA Конденсатор заряжен до 10вольт. Допускается ли превышать хоть немного ток Ic(max pulsed). Или будет так : в базе установим макимальный ток 0,6А, Возьмём экземпляр транзистора с максимальным h21=160. Тогда Iс =96А. Конденсатор начнёт разряжаться током 96А, что гораздо больше значения на графике SOA. Останется ли жив транзистор? Емкость конденсатора 100 микрофарад.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SM]

Допускается ли превышать хоть немного ток Ic(max pulsed).

Нет. Можно получить мгновенное разрушение кристалла с шикарными пиротехническими эффектами.

Или будет так : в базе установим макимальный ток 0,6А, Возьмём экземпляр транзистора с максимальным h21=160. Тогда Iс =96А. Конденсатор начнёт разряжаться током 96А, что гораздо больше значения на графике SOA. Останется ли жив транзистор? Емкость конденсатора 100 микрофарад.

Так, в общем, тоже нельзя, так как h21э штука сферическая, и гуляет, как хочет и где хочет. Поэтому никакой гарантии, что он будет в данном, конкретном транзисторе при данных условиях эксплуатации именно таким. А вообще, ОБР это для долговременных режимов работы. Если режим импульсный, надо пересчитывать его на постоянный, зная длительности импульсов, скважность, и температурные параметры корпуса и теплоотвода. Обычно, максимальный импульсный ток уже сразу дается для вполне определенных длительностей импульсов и пауз. Что, кстати, на графике ОБР, приведенным Вами, хорошо видно.

Можете напараллелить транзисторов, каждый со своим резистором в коллекторе, чтобы суммарный ток был 96А.

[Alexashka]

А что мешает ограничить ток резистором?
Еще посмотрите в сторону IGBT, потому что даже средненький IGBT легко дает в импульсе 200А ток

[Ydaloj]

Ещё и не каждый конденсатор сможет такой ток на к/з отдать. Могут и обкладки погореть.

Вообще, можно и осциллографом проверить зарядный-разрядный ток конденсатора, на шунте каком-нибудь низкоомном.

[romannn]

Что, кстати, на графике ОБР, приведенным Вами, хорошо видно.

Можете напараллелить транзисторов, каждый со своим резистором в коллекторе, чтобы суммарный ток был 96А.

Спасибо за подробный ответ. А на счёт пиротехнического эффекта: Этот эффект обусловлен перегревом перехода?

[Mikle Klinkovsky]

Можете напараллелить транзисторов, каждый со своим резистором в коллекторе, чтобы суммарный ток был 96А.

Лучше один рассчётный резистор и рассчётное количество полевых транзисторов паралельно друг другу.

[Егоров]

Или будет так : в базе установим макимальный ток 0,6А, Возьмём экземпляр транзистора с максимальным h21=160. Тогда Iс =96А. Конденсатор начнёт разряжаться током 96А, что гораздо больше значения на графике SOA.

Да хоть как Вы его насилуйте, а 96 А через него не потечет. Коэффициент h21=160. - очень условная величина и дается она для ОДНОЙ точки, обычно при очень небольших токах коллектора и в активной области. Чем ближе к предельному току, тем этот коэффициент все ближе к единицам, транзистор выходит из насыщения. Т.е. для расчета подобного режима коэффициент h21 совершенно непригоден.
На практике ток будет не 96 А, а много меньше, но рассеиваемая мощность все-таки выше оговоренной в допустимых режимах. Можно включить последовательно небольшой резистор.

[SM]

А на счёт пиротехнического эффекта: Этот эффект обусловлен перегревом перехода?

Да. У биполярного транзистора образуются "горячие точки", из-за неравномерности кристалла, они нагреваются сильнее, чем окрестности, в результате ток через них лавинно нарастает, и кристалл разлетается вдребезги.

[romannn]

Да хоть как Вы его насилуйте, а 96 А через него не потечет. Коэффициент h21=160. - очень условная величина и дается она для ОДНОЙ точки,

Т.е Если ставиться задача максимально быстро разрядить конденсатор 1 мкф заряженный до 10Вольт. то надо опираться на значение Iс(max pulsed)?

[alexvu]

Т.е Если ставиться задача максимально быстро разрядить конденсатор 1 мкф заряженный до 10Вольт. то надо опираться на значение Iс(max pulsed)?

Возьмите лучше полевой транзистор, у него такой проблемы нет - свои миллиомы в открытом состоянии он выдает при любом токе стока.
Но локальный перегрев у него тоже будет, так что токоограничительный резистор лучше поставить.

А за какое все-таки время надо его разрядить?

[Меджикивис]

Дело даже не в токе. Придется ведь куда-то деть энергию, накопленную в конденсаторе. И надо опираться на максимальную энергию, которую способен поглотить кристалл.
Но гасить ее на кристалле транзистора (хоть биполярного, хоть полевого) - не лучший вариант, имхо.
Значит надо создать путь отвода энергии. Лучшее конечно это использовать индуктивность и отправлять при помощи нее энергию обратно в источник, как происходит в импульсных БП.
Но всё зависит от необходимой автору скорости разряда и тому подобных нюансов.

[Егоров]

Дело даже не в токе. Придется ведь куда-то деть энергию, накопленную в конденсаторе. И надо опираться на максимальную энергию, которую способен поглотить кристалл.

Но всё зависит от необходимой автору скорости разряда и тому подобных нюансов.

Угу. Добавочный резистор нужен, он должен поглощать основную энергию.
А как быстро разряжать, какой именно резистор - считать нужно.

[SM]

Но локальный перегрев у него тоже будет, так что токоограничительный резистор лучше поставить.

Локальный перегрев полевику не страшен, так как у него ток с нагревом уменьшается, и такой перегрев самоликвидируется.

[st232bd]

А за какое время нужно разрядить? По току перегрузить можно не только транзистор, но и конденсатор. Если у вас малюпусенький электролитик, то мощным транзистором вы его раздолбаете. Двухцентовый BC807 + резистор могут оказаться оптимальнее.

[V_G]

Автор рассматривает сферические транзисторы и конденсаторы в вакууме.
Реальный транзистор имеет конечное быстродействие и соответственно конечную скорость уменьшения коллекторного напряжения, которая ограничит разрядный ток. С другой стороны, конденсатор, если он не low-ESR, тоже имеет приличное внутреннее сопротивление, которое тоже ограничит разрядный ток.
Таким образом, чем хуже транзистор и конденсатор, тем надежней будет работать схема. Но лучше промоделировать. Для low-ESR, скорее всего, может понадобиться резистор.