Menghubungkan Dua atau Lebih Transistor secara Paralel

Menghubungkan transistor secara paralel adalah proses di mana pinout identik dari dua atau lebih transistor dihubungkan bersama dalam suatu rangkaian untuk melipatgandakan kapasitas penanganan daya dari rangkaian transistor paralel gabungan.

Dalam posting ini kita akan belajar bagaimana menghubungkan beberapa transistor secara paralel dengan aman, ini bisa berupa BJT atau MOSFET, kita akan membahas keduanya.

Mengapa Transistor Paralel menjadi Diperlukan

Saat membuat sirkuit elektronik daya, mengonfigurasi tingkat keluaran daya dengan benar menjadi sangat penting. Ini melibatkan pembuatan panggung kekuatan yang dapat menangani daya tinggi dengan sedikit usaha. Ini biasanya tidak dapat dilakukan menggunakan transistor tunggal, dan membutuhkan banyak dari mereka untuk dihubungkan secara paralel.

Tahapan ini terutama dapat terdiri dari perangkat daya seperti daya BJT atau MOSFET . Biasanya, BJT tunggal menjadi cukup untuk mendapatkan arus keluaran yang moderat, namun ketika arus keluaran yang lebih tinggi diperlukan, perlu untuk menambahkan lebih banyak perangkat ini secara bersamaan. Oleh karena itu perlu untuk menghubungkan perangkat ini secara paralel. Meskipun menggunakan BJT tunggal relatif lebih mudah, menghubungkannya secara paralel membutuhkan perhatian karena satu kekurangan yang signifikan dengan karakteristik transistor.

Apa itu 'Thermal Runaway' di BJT

Sesuai spesifikasinya, transistor (BJT) perlu dioperasikan dalam kondisi yang cukup dingin, sehingga disipasi dayanya tidak melebihi nilai maksimum yang ditentukan. Dan itulah mengapa kami memasang heatsink pada mereka untuk mempertahankan kriteria di atas.

Selain itu, BJT memiliki karakteristik koefisien temperatur negatif yang memaksa mereka untuk meningkatkan laju konduksi secara proporsional kasus suhu meningkat .

Karena suhu casingnya cenderung meningkat, arus yang melalui transistor juga meningkat, yang memaksa perangkat untuk memanas lebih lanjut.

Proses tersebut menjadi semacam reaksi berantai yang memanaskan perangkat dengan cepat hingga perangkat menjadi terlalu panas untuk menopang dan rusak secara permanen. Situasi ini disebut pelarian termal, dalam transistor.

Ketika dua atau lebih transistor dihubungkan secara paralel, karena karakteristik individualnya (hFE) yang sedikit berbeda, transistor dalam grup dapat menghilang dengan kecepatan yang berbeda, beberapa sedikit lebih cepat dan yang lainnya sedikit lebih lambat.

Akibatnya, transistor yang mungkin menghantarkan sedikit lebih banyak arus yang melewatinya mungkin mulai memanas lebih cepat daripada perangkat tetangga, dan segera kami mungkin menemukan perangkat yang memasuki situasi pelarian termal merusak dirinya sendiri dan kemudian mentransfer fenomena tersebut ke perangkat yang tersisa juga. , dalam proses.

Situasi ini dapat ditangani secara efektif dengan menambahkan resistor bernilai kecil secara seri dengan emitor dari setiap transistor terhubung secara paralel. Itu resistor menghambat dan mengontrol jumlah arus melewati transistor dan tidak pernah membiarkannya pergi ke level berbahaya.

Nilainya harus dihitung dengan tepat, sesuai dengan besarnya arus yang melewati mereka.

Bagaimana itu terhubung? Lihat gambar di bawah.

Bagaimana Menghitung Resistor Pembatas Arus Emitor dalam BJT Paralel

Ini sebenarnya sangat sederhana, dan dapat dihitung menggunakan Hukum Ohm:

R = V / I,

Di mana V adalah tegangan suplai yang digunakan dalam rangkaian, dan 'I' bisa menjadi 70% dari kapasitas penanganan arus maksimum transistor.

Misalnya, katakanlah jika Anda menggunakan 2N3055 untuk BJT, karena kapasitas penanganan arus maksimum perangkat ini sekitar 15 amp, 70% dari ini akan menjadi sekitar 10,5 A.

Oleh karena itu, dengan asumsi V = 12V, maka

R = 12 / 10,5 = 1,14 Ohm

Menghitung Resistor Basis

Ini dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut

Rb = (12 - 0,7) hFE / Arus Kolektor (Ic)

Mari kita asumsikan hFE = 50, Arus beban = 3 amp, rumus di atas dapat diselesaikan seperti di bawah:

Rb = 11,3 x 50/3 = 188 Ohm

Bagaimana Menghindari Resistor Emitor pada BJT Paralel

Meskipun penggunaan resistor pembatas arus emitor terlihat bagus dan secara teknis benar, pendekatan yang lebih sederhana dan lebih cerdas adalah dengan memasang BJT di atas heatsink umum dengan banyak pasta heatsink yang diaplikasikan pada permukaan kontaknya.

Ide ini akan memungkinkan Anda untuk menyingkirkan resistor emitor kawat-luka yang berantakan.

Memasang di atas heatsink umum akan memastikan pembagian panas yang cepat dan seragam dan menghilangkan situasi pelarian termal yang menakutkan.

Selain itu, karena pengumpul transistor seharusnya paralel dan bergabung satu sama lain, penggunaan isolator mika tidak lagi menjadi penting dan membuat segalanya lebih nyaman karena badan transistor terhubung secara paralel melalui logam heatsink itu sendiri.

Ini seperti situasi win-win ... transistor dengan mudah digabungkan secara paralel melalui logam heatsink, menyingkirkan resistor emitor yang besar, serta menghilangkan situasi pelarian termal.

Menghubungkan MOSFET secara Paralel

Pada bagian di atas kita belajar bagaimana menghubungkan BJT secara paralel dengan aman, ketika sampai pada mosfets, kondisinya menjadi sangat berlawanan, dan sangat mendukung perangkat ini.

Berbeda dengan BJT, MOSFET tidak memiliki masalah koefisien suhu negatif, dan oleh karena itu bebas dari situasi pelarian termal karena panas berlebih.

Sebaliknya, perangkat ini menunjukkan karakteristik koefisien suhu positif, yang berarti perangkat mulai berjalan kurang efisien dan mulai memblokir arus saat suhu mulai menghangat.

Karena itu saat menghubungkan MOSFET secara paralel kita tidak perlu terlalu khawatir tentang apa pun, dan Anda dapat langsung menghubungkannya secara paralel, tanpa bergantung pada resistor pembatas arus, seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Namun menggunakan resistor gerbang terpisah untuk masing-masing MOSFET harus dipertimbangkan .... meskipun ini tidak terlalu kritis ..