Maximaler Strom bei BiPo Transistoren

Tag,

aus der Rubrik "was ich immer schonmal wissen wollte":

Wie kommt eigentlich der maximale Kollektorstrom für Transistoren zustande?

Bezieht sich diese Angabe auf die maximale thermische Belastbarkeit des ganzen Kristalls + Gehäuse (=SOA)?

Oder spielen da Strukturbreiten eine Rolle und mehr geht z.B. bei 1/10 Uce_max trotzdem nicht? Also ein 50_V-Transistor mit max 1_A an 5_V kann trotzdem nur 1_A vertragen?

Ich könnte ja ein paar Exemplare frittieren, aber so viel schlauer macht micht das für's Allgemeine auch nicht.

Marc

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Marc Santhoff
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"Marc Santhoff" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@puma.das.netz...

Es spielt alles eine Rolle.

IC ist immer der maximalwert bei optimal durchgeschaltetem Transistor, also meist IB=IC/10 in Sättigung und durch die Bonddrähte des Gehäuses bestimmt, oder die Metallisierung auf dem Chip.

Wenn die Spannung höher wird, weil der Transistor nicht vollständig in Sättigung durchgeschaltet ist, greift das SOA Diagramm, bei dem die DC Kurve die Verlustleistung des Gehäuses bei optimaler Kühlung (also in

20 GardC kaltem Wasser) angibt.

Der second breakdown ist nicht durch die Gesamtverlusleistung, sondern durch lokale hot spots auf dem Chip begründet.

Wahrschienlich nicht mal das. Maximelwerte gelten nicht GLEICHZEITIG (50V UND 1A), sondern gegenseitig ausschliesslich (maximale 50V bei vernachlässigerem Strom, oder maximal 1A bei vernachlässigrere Spannung)

--
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MaWin

Am Wed, 28 Aug 2013 11:44:52 +0200 schrieb "MaWin" :

äuses

Das gibt ein Bild.

LOL, klar, Schönwetterdaten. Vergleichbar mit Aussagen von Autohändlern.

Dann kann ich jetzt für spezielle Typen ja mal die Fritteuse anwärmen.

Danke sehr, Marc

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Marc Santhoff

Marc Santhoff schrieb:

Nein, keine Schönwetterdaten.

Zeichne Dir ein Diagramm UCE/ICE und zeichne die Leistungshyperbel ein und der Rest wird Dir klar.

Die max. Verlustleistung darf nicht überschritten werden. Diese kann erreicht werden durch viele mögliche Kombinationen von UCE x ICE.

Angegeben werden UCEmax, ICEmax und Pmax. Das hat mit Schönwetterdaten absolut nichts zu tun.

Wenn Du Freude daran hast...

Bernd

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Die angegebene email-Adresse ist gültig und wird sogar gelesen.
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Bernd Laschner

Marc Santhoff schrieb:

Irgend ein Teil im Stromweg oder alle zusammen werden wegen I^2*R zu heiss.

Jetzt musst du ganz tapfer bleiben und den Tatsachen ins Gesicht schauen: Langfristig wirst du nicht darum herum kommen, dir mal so ein sogenanntes oder auch Datenblatt genauer anzuschauen. Da gibt es instruktive Diagramme, wo man erkennen kann, was die SOA limitiert. Gegen oben (viel Ampere) schneidet der maximal zulässige Strom das Diagramm ab. Rechts die maximale Spannung, die der Kristall verträgt (unter verschiedenen Bedingungen, siehe Fussnoten). Und dann schneidet die maximale Verlustleistung die rechte obere Ecke ab. Bei Pulsbetrieb kann man das noch ein bisschen weiter in die Ecke strapazieren, wenn man die Wärmekapazität des Teils auszureizen wagt. An der rechten Kante schnippelt dann lokaler thermischer Runaway noch was weg, je nach Aufbau mal mehr mal weniger. Nix bei FET, wenig bei single diffused oder hometaxial, mehr bei klein&billig.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Am Thu, 05 Sep 2013 22:28:16 +0200 schrieb Rolf Bombach :

Ist mir sogar schon manchmal (heimlich) passiert, ein Datenblatt gelesen und beguckt zu haben.

Klar, auch die Leistungshyperbel ist mir nicht fremd. Ich wollte eben wissen, welche Einflüsse noch eine Rolle spielen. Dazu hat Mawin ja schon einiges erwähnt, nur zu den Strukturen auf bzw. in dem Kristall hat noch niemand was verlautbaren lassen.

Ohne wirklich einen Plan vom Chip-Design zu haben, ist mir aus einschlägiger Literatur in Erinnerung und auch logisch, daß so ein Strompfad, beim FET wirklich ein Kanal, auch einen Eigenwiderstand hat und eben nicht unendlich thermisch belastbar ist. Kann auch sein, daß ich da was durcheinanderbringe und sich die Belastbarkeitsüberlegungen nur auf eingebettete Widerstände beziehen - deswegen die Frage.

Marc

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Marc Santhoff

[...]

Es ist aehnlich wie mit Hochleistungsmotoren. Bei den ersten Kompressor-Mercedes z.B. durfte man die Hoechstleistung nur fuer wenige Minuten abverlangen, ansonsten fing der Auslasskruemmer an zu gluehen. Man konnte aber stundenlang bei 50% Leistung fahren.

Am Ende ist es eine Frage, wie schnell man Hitze abgefuehrt bekommt. Dann gibt es im voll durchgeschalteten Zustand natuerlich auch noch ein Limit, denn irgendwo kommt der Punkt, wo ein Bonddraht oder sogar ein Flaechenkontakt einfach Kruke macht.

Ich kann mich noch an nach Feten blau angelaufene TO-3 Transistoren aus meiner Jugendzeit erinnern. Sahen aus wie der Auspuff einer gut eingefahrenen Harley. Es ist mir bis heute ein Raetsel, wie die das ausgehalten haben.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Am 05.09.2013 22:28, schrieb Rolf Bombach:

Also I oder/und R auf 0 reduzieren.

Er könnte alternativ auch Reihenuntersuchungen durchführen. Wenns knallt, war der Strom zu hoch. Sollten Transistoren im TO5 Metallgehäuse verwendet werden und der Strom zu hoch sein, könnte mit dem geschoßartigen Abhebens des Gehäuses gerechnet werden. Ich habe es einige Male gezielt versucht, mir ist es aber nicht geglückt. Ist allerdings nicht ganz richtig. Mir ist es mal in unverhoffter, und man kanns mir glauben, in völlig unerwarteter Weise passiert. Bei einer Fehlersuche.

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mfg hdw
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Horst-D.Winzler

Joerg schrieb:

Das waren halt noch einfachdiffundierte, die haben schon 24-48h im Diffusionsofen ausgehalten. Bei RCA konnte man die extra bestellen, z.B. 2N3055H resp 2N3055Hometaxial.

"hometaxial-base transistor [?häm·??tak·s?·?l ?b?s tran?zis·t?r] (electronics) Transistor manufactured by a single-diffusion process to form both emitter and collector junctions in a uniformly doped silicon slice; the resulting homogeneously doped base region is free from accelerating fields in the axial (collector-to-emitter) direction, which could cause undesirable high current flow and destroy the transistor.

McGraw-Hill Dictionary of Scientific & Technical Terms, 6E, Copyright © 2003 by The McGraw-Hill Companies, Inc."

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Sowas feines konnte ich mir als Kid nicht leisten. Es waren meist Transistoren, die ungestempelt oder aus dubiosen Quellen vom Elektronik-Krauter kamen. Auch welche aus ausgeschlachteten Netzteilen, aber das eher selten.

[...]
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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Am 06.09.2013 22:26, schrieb Joerg:

2N3055Y oder YY :-(

Schliesse mich Jörg völlig an: Jetzt ist die beste Zeit für Elektronik!

...nachdem ich Elektors < Jahr 2000 fast vollzählig habe und durch die

1978er Anzeigen vom Dahms und Konsorten schmökere. Alles, aber auch wirklich Alles richtig teuer.

Butzo

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Klaus Butzmann

Absolutamente. HF-Transistor mit ueber 50GHz ft fuer fuffzig Cents als Einzelstueck, besser geht es kaum noch.

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Wobei das auch was gutes hatte. Frueher konnten wir nicht einfach bei Sparkfun oder den aquivalenten deutschen Laeden einen Bausatz kaufen. Ich schmoekerte dauernd im Heathkit Katalog, guckte auf die schoenen Endstufenbausaetze fuer Kurzwelle, lechz, sabber ... nix, Pustekuchen, bei den Preisen keine Schnitte.

Also mussten wir aber auch alles selbst schnitzen und aus Ausschlachtteilen bauen. Das hiess improvisieren, versuchen, als Kid Datenblaetter zu verstehen, und so weiter. Meine zweite KW-Endstufe war dann von einem Kaliber, wo nichts von Heathkit auch nur entfernt rankam. Auch sonst nichts im Bereich unter 5 Kilomark. War selbst bei Funk-Kontesten nicht kaputt zu kriegen. Das war dann die Belohnung fuer den Eifer.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

snipped-for-privacy@web.de (Horst-D.Winzler) am 06.09.13:

Das geht viel besser mit TR5-Sicherungen :-)

Rainer

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Muss man denn wirklich, um den Geschmack von Milch zu kritisieren, 
selber Kuh sein?           (Tom! Striewisch in de.rec.fotografie)
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Rainer Knaepper

Klaus Butzmann schrieb:

Aber nicht mehr lang. Bleifrei war so ein Punkt. Und viele Bauteile von "damals" gibt es nicht mehr. Genannten Transistor etwa. Klar, es gibt noch welche, wo 2N3055 draufsteht, drinnen ist aber heute was anderes. Mittlerweile braucht man ja Freilaufdioden und ähnliches Hätschelzeuch.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Den 2N3055H gibt es bei Newark und Farnell ab Lager. Von mehreren Herstellern, bei Newark von einem sogar unter $1 im Sonderangebot:

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Die haette man damals auch gebraucht, nur wussten wir das als Kids noch nicht.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Nee, viele Schaltungen damals gigen explizit davon aus, dass der Transistor das kontrolliert verheizen konnte. Da waren auch immer Kurven in den Datenblättern drin, wo mit induktiven Lasten im Kollektorkreis dies und das gemessen wurde.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Das waren sicher die Schaltungen aus einer bestimmten Zeitschrift :-)

Ich weiss noch wie sie damals reihenweise Transistorzuendungen gebaut haben. Niemanden interessierte was am Kollektor passieren konnte. Bis dann eines nachts auf dunkler Landstrasse ... poetter, poetter, pfssss.

Die Welt steht in den Datenblaettern der alten Teile nicht:

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

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