Transistör Çeşitleri

Elektronik

Transistör Çeşitleri

Transistör girişine uygulanan sinyali yükselterek gerilim ve akım kazancı sağlayan, gerektiğinde anahtarlama elemanı olarak kullanılan yarı iletken bir elektronik devre elemanıdır. Transistör çeşitleri, amaçlarına göre üç gruba ayrılır.

• Anahtarlama devre transistörleri
• Osilatör devre transistörleri
• Amplifikatör devre transistörleri

Transistörlerde yarı iletken maddelerin bir araya getirilmesinde çeşitli yöntemler kullanılır. Bu yöntemlere göre yapılan transistörler üç çeşittir.

• Nokta temaslı transistörler
•  Yüzey temaslı transistörler
• Alaşım veya yayılma yöntemi ile yapılan transistörler

Elektronik devreler de kullanılan transistörler yüzey temaslı transistörlerdir. Bu transistörler P ve N maddelerinin sıralanmasına göre iki tipte yapılır. Bunlar;

• PNP transistör
• NPN transistör

Transistörler bipolar transistörler ve unipolar transistörler olarak ayrılırlar. Bipolar transistörler de PNP ve NPN olarak iki çeşittir.

PNP tipinde base negatif emitter ve kollektör pozitif kristal yapısındadır. PNP
transistörler emitter montajında; emitter pozitif, collector negatif olarak polarize edilir. Base emittere göre daha negatif olduğu zaman transistör iletimdedir.

NPN transistör de base pozitif, emitter ve collector negatif kristal yapısındadır. Bu transistörler Emitter topraklı olarak kullanıldığı zaman, emitter negatif, kolektör (collector) pozitif olarak polarize edilir. İletimde olması için base, emittere göre daha pozitif olmalıdır. Buradaki gerilim farkı 0.7 (si) – 0.3 (ge) volt yada  daha fazla olmalıdır.

Piyasada satılan pek çok tip bipolar transistör vardır. Transistörler kullanılacağı zaman kesinlikle bacak bağlantılarını ihtiva eden bir transistör kataloğu kullanılmalıdır; çünkü aynı kılıf yapısı içeren iki transistörün bacak bağlantıları ayrı olabilir.

Bipolar transistörler

genel olarak 2 ile başlayan 2N… 2SA…. 2SB….. 2SC… veya AC… BD… BUX…. BUW… MJ…. ile başlayan isimlerle anılırlar.

Günümüzde  transistör çeşidi ve sayısı arttığından bir transistör katalogu kullanmak zorunlu duruma gelmiştir.

2N3055 transistör, 2SA1122 transistör, 2SB791 transistör, 2SC1395 transistör, AC128 transistör, BD135 transistör, BUX80 transistör, BUW44 transistör, MJ3001 transistör gibi….

• A ile başlayan transistörler germenyumdur.
• B ile başlayan transistörler sislisyumdur.

2N3055 genel olarak güç transistörü olarak kullanılır. 2N3055 güç transistörü  modeli. NPN güç transistör karşılık 2n3773 veya voltaj düşükse bd142 de olur. Aynı zamanda kollektör de (collector’da) olan dış korumasını çıkartınca uygun ışıkta 0.7 volt gerilim, 300ma akım üreten güneş pili de yapılabilir 2N3055 ile.

Bu harfler, diyotlar için de bu geçerlidir, ikinci harfin anlamları;

• A : Diyot
• C : Alçak frekans transistörü
• D :Güç transistörü
• F : Yüksek frekans transistörü
• Y : Güç diyodu
• Z : Zener diyot

AC128 transistör, BC108 transistör, BC237 transistör, BC337 transistör, AF139 transistör, BF439 transistör, AD165 transistör, BD135 transistör, AA139 transistör, BY101 transistör gibi.

BC337 transistör özellikleri:

Anahtarlama ve yükselteç (özellikle düşük güçlü çıkış katları) devrelerinde kullanılabilir. Kollektör-emiter doyum gerilimi (UCES): 50 V. Ters yönlü emiter-beyz gerilimi (UEB0): 5 V. Kollektör akımı (IC): 800 mA. Maksimum kollektör akımı (ICmaks): 1 A. Beyz akımı (IB): 100 mA. Güç harcaması (Ptot, Ptoplam): 625 mW. Jonksiyon sıcaklığı (Tj ): 150 °C.

Bazı transistörler kılıf içinde bir de diyot içerirler.

Bir P tipi transistör push-pull olarak kullanıldığı zaman, karakteristikleri benzer olan bir N tipi transistörle birlikte kullanılır, buna “complementary” tamamlayıcı transistör denir. MJ 2955 ile 2N3055 gibi.

Transistör firmaları tarafından imalatı yapılan, piyasada bulunan transistörler metal veya plastik kılıf içindedir. Transistörlerin en çok kullanılan kılıf şekilleri To-3 To-5 To- 12 To- 72 To- 92 To- 220’dir.

Transistör fiyatları transistör çeşitlerine, üretilen firmaya ve kalitesine göre değişkenlik gösterir.

Yarıiletken Güç Anahtarları

Güç Transistörleri

Güç transistörleri, kontrollu güç anahtarlarıdır. Üç esas yapıda bulunan bu transistörler;

• Çift polariteli, genel amaçlı transistör (BJT),
• Metal oksitli, alan etkili transistörler (MOSFET),
• Yalıtılmış kapılı transistörler (IGBT),

Bu çeşitlerin kendilerine ait özellikleri ve buna bağlı olarak kullanım alanları vardır.

Çift Polariteli Transistör (BJT)

Yapısı ve Çalışması

Elektronik alanında geliştirilen ve çok kullanılan elemanlardan birisi olan BJT, günümüzde çok alanda yoğun şekilde kullanılmaktadır.

Bu alanlardan bazıları;

• Sinyal üreteci (osilatör)
• Yükselteç
• Anahtarlama elemanı
• Mantık işlemcisi
• Alıcı-verici

olarak kullanılmaktadır.

Güç Transistörlerinin Uyarılması

Güç transistörleri, güç tristörlerinden farklı olarak çok kısa süreli palsler (iğne pals) yerine etkin peryodu değişebilen (PWM) kare dalgalar ile uyarılır.

Ayrıca güç transistörlerini yalıtıma geçirmek için ayrıca bir uyarma vermeye yada işlem yapmaya gerek yoktur. Güç transistörleri uyarı verildiği sürece iletime, uyarı kesildiği zaman ise yalıtıma geçerler.

Bu durumda güç transistörleri grubunda olan BJT, E-Mosfet ve IGBT’lerin uyarılabilmesi ve kontrol edilebilmesi için tasarlanacak olan uyarma devrelerinin, etkin peryodu %0 ile %100 arasında değiştirilebilen, istenilen frekans aralığında kontrol edilebilen kare dalga uyarma sinyalleri (PWM-kare dalga) üretebilmelidir.  Bu uyarma sinyallerinin, tristör grubu elemanları uyaran iğne palsler gibi, çalışılan şebeke ile senkronize (uyumlu) olmalarına gereksinim yoktur.

Güç transistörlerinin uyarılması için gerekli olan PWM uyarma sinyallerini üretmek için çeşitli elemanlar ve devreler kullanılmaktadır. Bu eleman ve devreler bu iş için özel olarak üretilmiş elemanlar ve devreler olabildiği gibi temel elektronikte kullanılan elemanlarla meydana getirilen devreler de olabilmektedir.

Bu elemanlar ve devreler tarafından üretilen PWM kare dalga sinyallerin, kontrol ettiği güç elemanını tam iletime yada yalıtıma geçirecek seviyede olması gerekir.

Bu durumda güç transistörlerini uyarmak için kullanılan uyarma elemanları ve devreleri,

• Analog uyarma devreleri,
• Sayısal uyarma devreleri,
• Entegre uyarma devreleri,
• PIC’li uyarma devreleri,
• Mikroi şlemcili uyarma devreleri,

olarak gruplandırılır.

Tüm bu devrelerin yapmaya çalıştığı tek iş PWM kare dalga üretmektedir.