معرفی ترانزیستور NPN توان متوسط به شماره BD139

سلام بر دوستان و همراهان اسمارت کامپ! امیدواریم حالتون خوب باشه. در این مقاله، شما را با ترانزیستور نیمه قدرت نوع N به شماره BD139 آشنا خواهیم کرد. BD139 یک ترانزیستور همه منظوره با توان متوسط است که عمدتاً برای اهداف سوئیچینگ و تقویت سیگنال های صوتی استفاده می شود. به خانواده ترانزیستورهای NPN تعلق دارد و با جریان کلکتور 1.5 آمپر در بسته بندی پلاستیکی TO-225عرضه می شود که نشان می دهد می تواند بارهای کمتر از 1.5 آمپر را هدایت کند. ضریب تقویت بین 40 تا 160 است، به این معنی که می تواند سیگنال ورودی را تا 250 بار تقویت کند. هر دو ولتاژ کلکتور-امیتر و کلکتور-بیس ولتاژ 80 ولت هستند در حالی که ولتاژ بیس امیتر 5 ولت است، که نشان می دهد برای بایاس این ترانزیستور فقط 5 ولت نیاز است. به شما پیشنهاد می‌کنیم این آموزش را کامل بخوانید، زیرا ما بطور کامل BD139 را در خصوص آرایش پایه ها، اصول کاری، رتبه‌بندی توان، کاربردها و ابعاد فیزیکی معرفی کرده ایم. 

مقدمه ای بر BD139

BD139 یک ترانزیستور عمومی NPN است که عمدتاً برای اهداف سوئیچینگ و تقویت سیگنال های صوتی استفاده می شود. دارای سه پایه به نام های امیتر، کلکتور و بیس می باشد.

جریان ورودی کوچک در پایه بیس برای تولید جریان خروجی زیاد در دو پایه دیگر استفاده می شود. یعنی این ترانزیستور بر خلاف ترانزیستورهای FET که با ولتاژ کنترل می شوند، با جریان بیس مدیریت می شود. این فرآیند برای اهداف تقویت استفاده می شود. این ترانزیستور دارای ضریب تقویت یا افزایش جریان 40 تا 160 است و ظرفیت قطعه در خصوص تقویت جریان را نشان می دهد.

BD139 از سه لایه تشکیل شده است که یکی از آنها یک لایه p دوپینگ شده (p-doped) و دو لایه دیگر لایه های n دوپینگ شده (n-doped) است. لایه p-doped بین دو لایه n-doped قرار می گیرد.

لایه p نشان دهنده پایه بیس است در حالی که دو لایه دیگر به ترتیب نشان دهنده امیتر و کلکتور هستند.

اگرچه هم الکترون‌ها و هم حفره‌ها نقش مهمی در هدایت دارند، اما از آنجاییکه این یک ترانزیستور NPN است، در اینجا اکثر حامل‌ها الکترون ها هستند بر خلاف ترانزیستور PNP که اکثر حامل‌ها حفره ها هستند.

در هر دو مورد PNP و NPN، پایه بیس پایه اصلی است که مسئول کل عملکرد ترانزیستور است. پایه بیس مانند دریچه ای عمل می کند که تعداد حفره های ترانزیستورهای PNP و یا تعداد الکترون ها را در ترانزیستورهای NPN کنترل می کند.

توجه به این نکته مهم است که برای اهداف تقویت، ترانزیستورهای NPN نسبت به ترانزیستورهای PNP ترجیح داده می شوند زیرا حرکت الکترون ها بهتر و سریعتر از تحرک حفره ها در ترانزیستورهای PNP است.

برگه داده BD139

قبل از اینکه این قطعه الکترونیکی را در پروژه خود بکار بگیرید، عاقلانه است که نگاهی به دیتاشیت آن بیندازید که به شما در درک بهتر ویژگی های اصلی این ترانزیستور کمک می کند.

برای دانلود دیتاشیت ترانزیستور BD139 روی شکل زیر کلیک کنید.

پایه بندی BD139

BD139 دارای سه پایه اصلی است که به نام های زیر شناخته می شوند: 1: امیتر 2: کلکتور 3: بیس

 شکل زیر نشان دهنده پایه های ترانزیستور BD139 است.

همه این پایه ها را می توان با مدار الکتریکی وصل کرد. همچنین این پایه ها از نظر غلظت دوپینگ و توانایی کاری متفاوت هستند.

پایه های بیس و کلکتور در مقایسه با پایه امیتر دوپنگ کمتری دارند. به علاوه، پایه امیتر جریان کل ترانزیستور را عبور می دهد.

اصول کاری BD139

اصول کاری این ترانزیستور NPN ساده و قابل فهم است و مانند یک ترانزیستور PNP عمل می کند. همچنین، در ترانزیستور NPN، پایه بیس مثبت است در حالی که در ترانزیستور PNP منفی است.

زمانی که جریانی در سمت بیس وجود داشته باشد، ترانزیستور روشن است و هر دو پایه امیتر و کلکتور بایاس مستقیم هستند.

و هنگامی که جریان در ترمینال بیس وجود نداشته باشد، ترانزیستور خاموش می شود و هر دو طرف کلکتور و امیتر بایاس معکوس هستند.

ترانزیستورهای NPN برای اهداف تقویتی بر ترانزیستورهای PNP ترجیح داده می‌شوند زیرا حرکت الکترون‌ها بهتر و سریع‌تر از تحرک حفره های ترانزیستور PNP است.

رتبه بندی توان BD139

جدول زیر حداکثر مطلق رتبه بندی BD139 را نشان می دهد.

ولتاژ کلکتور-بیس و کلکتور-امیتر به ترتیب 80 ولت است. در حالی که ولتاژ بیس امیتر 5 ولت است که نشان می دهد فقط 5 ولت برای بایاس ترانزیستور استفاده می شود.

ضریب تقویت بین 40 تا 160 است که نشان دهنده ظرفیت ترانزیستور برای تقویت سیگنال ورودی است. جریان کلکتور 1.5 آمپر است، به این معنی که می تواند بارهای زیر 1.5 آمپر را تحمل کند.

اتلاف توان 12.5 وات و دمای ذخیره سازی 55- تا 150 درجه سانتیگراد است.

توجه به این نکته مهم است که اینها به عنوان رتبه بندی بحرانی تعریف می شوند. در حین کار با پروژه خود، مطمئن شوید که رتبه‌بندی‌ها از حداکثر نرخ های مطلق فراتر نمی‌روند، در غیر این صورت می‌توانند به قطعه و در نتیجه کل پروژه آسیب بزنند.

به علاوه، اگر این نرخ بندی ها را برای بیش از زمان مورد نظر اعمال کنید، این مقادیر بحرانی می توانند بر قابلیت اطمینان دستگاه تأثیر بگذارند.

BD139 به عنوان تقویت کننده

حال بحث می کنیم که چگونه می توانیم از BD139 به عنوان تقویت کننده در پروژه های صنعتی با کلاس های متفاوت استفاده کنیم.

در یک نمودار مدار داده شده، یک تقویت کننده قدرت صوتی 2 واتی کلاس AB وجود دارد که اعوجاج هارمونیک کم و پاسخ فرکانس وسیع را ارائه می دهد.

این مدار دارای قابلیت درایو با یک بلندگوی 8Ohm با توان خروجی 5 وات می باشد. در این مدار ولتاژ تغذیه بین 12 تا 18 ولت است.

در این مدار ، پتانسیومتر 470Ohm گذرهای ساکن را از طریق ترانزیستورهای مکمل BD139 و BD140 کنترل می کند.

تغییرات در مقادیر این مقاومت مصالحه ای بین اعوجاج کم و جریان کم در ترانزیستورهای خروجی Q3 و Q4 است.

از آنجایی که این تقویت‌کننده بایاس DC است، امیترهای BD139 و BD1340 در حدود نصف ولتاژ منبع تغذیه هستند تا حداکثر نوسان خروجی را فراهم کنند. در این مدار، مقاومت R9 و R10 باعث تثبیت دما می شود.

BD139 به عنوان سوئیچ

در نمودار داده شده مدار برای تولید شار مغناطیسی زیاد طراحی شده است. سیم پیچ با سر وسط به کمک سیم مسی 20 SWG به قطر 6 سانتی متر و پنج دور با یک سر وسط در مرکز سیم پیچ کار می کند.

BD139 به صورت یک سوئیچ عمل می کند و سیگنال فرکانس بالا را با کمک تشدید کننده R1، C1 و C2 می سازد.

در این مدار، LED1 وجود بایاس در این مدار را نشان می دهد.

برای درک عملی، بیایید نمودار مدار را ببینیم.

جایگزین های BD139

موارد زیر جایگزین های BD139 هستند.

BD137

BD135

BD140  معادل PNP ترانزیستور BD139 است.

در صورتیکه گزینه های جایگزین را در پروژه خود جایگزین می کنید، پایه های قطعات جایگزین را بررسی کنید. چرا که به احتمال زیاد پایه بندی گزینه‌های جایگزین ممکن است با پایه بندی BD139 متفاوت باشد.

کاربردهای BD139

BD139 در کاربردهای زیر استفاده می شود.

به عنوان تقویت کننده RF استفاده می شود.

در مدارهای سوئیچینگ استفاده می شود

در تقویت کننده های صوتی استفاده می شود

همچنین در مدارهای درایور بار استفاده می شود.