ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Transistores bipolares japoneses - parâmetros, substituição. Data de referência Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Materiais de referência Os reparadores e radioamadores envolvidos na sua reparação enfrentam dificuldades na substituição de elementos avariados, nomeadamente transístores, em equipamentos estrangeiros. Os problemas de substituição dos transistores japoneses serão discutidos no artigo publicado. Os eletrodomésticos modernos usam uma ampla variedade de dispositivos semicondutores de vários tipos. Os transistores bipolares dominam com segurança nesse aspecto. Apesar de serem produzidos em grandes quantidades pela indústria eletrónica em dezenas de países da Europa, América e Ásia, e nos últimos anos até na África e na Oceânia, a percentagem de desenvolvimentos japoneses e a sua utilização em equipamentos eletrónicos domésticos é superior a todos os outros combinados. Pelo menos isto se aplica aos eletrodomésticos vendidos na CEI. Na Europa e na América a situação pode ser diferente. Deve-se ter em mente que os transistores produzidos em outros países possuem marcações japonesas e, consequentemente, características. Por exemplo, a empresa sul-coreana LG - ELECTRONICS (anteriormente GOLD STAR) nos diagramas de circuitos de seus produtos costuma usar os nomes KTS, KTA, etc., correspondendo aos japoneses 2SC, 2SA, etc. as marcações geralmente são as mesmas. A maioria das empresas de semicondutores no Japão, juntamente com outros dispositivos, também produzem transistores bipolares. Atualmente eles incluem ORIZON DENKI, SANKEN DENKI, SANYO DENKI, SHINDENGEN, TOSHIBA, NEC DENKI, HITACHI, FUJITSU, FUJI DENKI, MATSUSHITA, MITSUBISHI DENKI, ROHM. A informação que forneceram foi incluída no diretório "THE JAPANESE TRANSISTOR DATA MANUAL", publicado em Cingapura pela TECH PUBLICATIONS PTE LTD. Os parâmetros do transistor indicados neste artigo são retirados principalmente dele. As designações da maioria dos transistores atendem aos requisitos do JIS – o Padrão Industrial Japonês e são registradas na EIAJ – Associação da Indústria Eletrônica do Japão. Os transistores bipolares são frequentemente rotulados alfanumericamente, como 2SC780AG. Os números e letras são divididos em quatro grupos: 1 - 2SC, 2 - 780, 3 - A, 4 - G. A designação de três dígitos dos transistores no grupo 1 corresponde a:
O grupo 2 denota o número de registro do EIAJ (de 11 a 9999). A letra do grupo 3 corresponde à modificação (indica o tipo de caixa, fator de ruído, etc.). A letra do grupo 4 indica a área de aplicação:
Deve-se enfatizar especialmente que existe um grande número de transistores cujas designações não correspondem às acima e são instaladas pelos próprios fabricantes. Isto se aplica principalmente a transistores com resistores integrados, diodos, montagem em superfície, micro-ondas, conjuntos e outros tipos especializados. Por exemplo, a NEC usa as designações AA, AB, AC, BA, BB, CE, FA, FB para transistores com resistores integrados em uma estrutura n-p-n; com estrutura pnp - AN, AP, AQ, AR, BN, BP, FN, FD, etc. Os produtos RHOM são designados DTA, DTB, DTC, DTD. Conjuntos de transistores da MATSUSHITA - PU, XN; TOSHIBA - RN, HN, etc. Ao trabalhar com transistores, você deve ter em mente que suas designações na documentação e nos diagramas diferem das marcações nas caixas. Assim, os primeiros dois ou três caracteres muitas vezes faltam nas marcações. Por exemplo, 2SC3310 - C3310; 2SC3399-3399; DTC143 - C143, etc. Além disso, os fabricantes marcam os transistores em miniatura (montados em superfície) na forma de vários códigos (símbolos, letras, números em várias combinações), por isso é muito difícil entendê-los sem documentação de serviço. Um grupo de gabinetes registrados no EIAJ e JEDEC (sistema de designação americano) possui projetos e pinagens adotados por diversos fabricantes (DIAGRAMA DE CONEXÃO COMUM). Além disso, quase todos eles usam seus próprios sistemas de designação para tipos de caixas: DIAGRAMA DE CONEXÃO SANKEN, DIAGRAMA DE CONEXÃO TOSHIBA, etc. A falha de transistores em equipamentos de vídeo domésticos e outros tipos de equipamentos amplamente utilizados é um fenômeno bastante comum, portanto, a seleção específica de análogos para substituir transistores com falha não é de pouca importância para garantir o bom funcionamento do equipamento reparado e sua confiabilidade. Ao contrário dos desenvolvedores de equipamentos eletrônicos, que possuem informações completas e precisas sobre o uso de produtos eletrônicos, os reparadores em nossas oficinas são muitas vezes privados de suporte completo de informações. Em muitos casos, eles simplesmente substituem os transistores com falha por outros exatamente iguais. Comprar os transistores mais comuns nas grandes cidades não tem sido um grande problema ultimamente. No entanto, os transistores que não estão disponíveis comercialmente ou são muito caros geralmente falham. É aqui que, para selecionar análogos, você precisa de informações sobre os parâmetros e pinagens das peças substituídas e recém-instaladas. As causas de falha de dispositivos semicondutores estão relacionadas principalmente a sobrecargas na dissipação de energia, corrente e tensão. O maior grupo de risco consiste em transistores operando nos estágios de saída de varredura horizontal e vertical de televisores e fontes de alimentação chaveadas. Para uma seleção específica de análogos, nem sempre são suficientes apenas os parâmetros básicos fornecidos em diversas publicações populares e folhetos publicitários de empresas comerciais. Nas tabelas publicadas aqui. 1 e 2, na opinião do autor, fornecem informações suficientes para a seleção de potentes transistores bipolares pulsados, cujo principal objetivo é trabalhar em unidades de varredura horizontal e vertical de televisores e monitores, comutando fontes de alimentação para televisores e videocassetes. Eles também são usados como interruptores de pulso de energia em uma ampla variedade de eletrodomésticos. Na tabela 2 mostra informações de [2]. Essas tabelas incluem principalmente dados sobre transistores vendidos no mercado de rádio em Rostov-on-Don na primavera de 1997. Portanto, a nomenclatura listada, é claro, não cobre nem um décimo do número total de tipos produzidos pelas empresas japonesas. Infelizmente, o livro de referência acima não fornece informações completas sobre a presença de componentes integrados (diodos, resistores, etc.) em transistores de pulso de potência. Portanto, na Tabela. 3 lista transistores com diodos de proteção entre o coletor e o emissor de [2]. Porém, não há informações sobre a presença de resistores de proteção entre base e emissor e seus valores, portanto para os transistores mais comuns na tabela. 3 mostra as resistências medidas diretamente pelo dispositivo universal VU-15. Deve-se observar que o transistor 2SA1186 possui um par complementar 2SC2837. Além disso, dispositivos como 2SD1402, 2SD1403, 2SD1545, 2SD1554, 2SD1555, 2SD1651, 2SD1710, 2SD2331, 2SD2333, S2000AF têm uma frequência de corte do coeficiente de transferência de corrente de 3 MHz, 2SC4517 - 6 MHz, BU508 A e BU508 7DF - 2 MHz, um 2023SC12 (em Uke = 0,2 V e lk = 11 A) e MAS10 AX - XNUMX MHz. Consideremos algumas abordagens gerais para reparar eletrodomésticos relacionados à substituição de transistores bipolares de potência. O grau de complexidade dos reparos em nossas condições pode ser classificado da seguinte forma: 1. Simples - no corpo do transistor defeituoso há uma marcação clara que identifica claramente o seu tipo; Esse dispositivo não é caro e está sempre disponível para venda. 2. Média complexidade - o transistor desejado, embora seu tipo seja conhecido, muito caro ou escasso, ao mesmo tempo há informações de referência sobre ele na literatura especificada. 3. Complexo - é impossível determinar o tipo de transistor ou não há informações de referência sobre ele, não está disponível no mercado local de componentes eletrônicos. É improvável que as descrições de casos de reparo simples sejam do interesse dos leitores, uma vez que as empresas que vendem transistores (incluindo mercados de rádio nas grandes cidades) estocam constantemente os dispositivos mais populares, como 2SC3979, 2SC4517, 2SD1555, 2SD1710, BUT11, BU50B, BU2508, etc. . a um preço de 1 ...$3 Mas vale a pena descrever casos de reparos complexos e moderadamente complexos, pois a falta dos transistores necessários ou de informações sobre seu uso atrasa por muito tempo o reparo dos tipos mais raros e caros de eletrodomésticos. Em primeiro lugar, notamos que, por vários motivos, não é tão fácil selecionar análogos domésticos adequados de transistores de pulso de alta potência para substituir os importados defeituosos. Isso se deve principalmente à falta de transistores domésticos em caixas plásticas e em miniatura que possuam parâmetros adequados. A única exceção são, talvez, os transistores em caixas metálicas TO-3, que possuem análogos domésticos. Por exemplo, os dispositivos 1SC2 e 1942SC2 listados na Tabela 3026 podem ser substituídos pelo KT838A, que possui parâmetros ainda melhores [3], e suas dimensões e pinagens são completamente iguais. Apesar da grande variedade de tipos de invólucros para transistores de pulso de alta potência, muitos deles possuem dimensões gerais e de conexão semelhantes, o que, se determinados requisitos forem atendidos, permite que sejam substituídos corretamente. Na Fig. 1 mostra a pinagem dos transistores listados na tabela. 1 e 2. Vários tipos de alojamentos, semelhantes em dimensões de conexão, estão agrupados e mostrados em uma figura. Na realidade, cada caso possui características individuais. Porém, para a seleção de análogos isso não importa muito. É importante apenas considerar se o transistor está completamente isolado, se possui uma luva isolante na montagem ou se o coletor do transistor está eletricamente conectado à placa do dissipador de calor da caixa. Prestemos atenção a alguns casos típicos de substituição de transistores por invólucros diferentes. Por exemplo, um dispositivo defeituoso é feito em uma caixa isolada; o análogo não é isolado, mas possui uma capa de plástico no suporte. Aqui basta instalar uma junta de mica ou fluoroplástico sob a caixa do transistor. É necessário isolamento adicional do parafuso de fixação para análogos sem manga isolante. Numa situação em que um transistor defeituoso em um invólucro não isolado é substituído por um “plástico”, é necessário avaliar a eficiência da remoção de calor, uma vez que a temperatura do cristal dos transistores isolados nas mesmas condições será maior que a de suas contrapartes “metálicas”. Outras nuances que surgem durante a substituição, como comprimentos curtos dos cabos, etc., não são significativas durante os reparos e são facilmente superadas. O principal problema, porém, é a escolha de análogos com os parâmetros elétricos exigidos. Deve-se, entretanto, notar que, apesar do grande número de tipos de transistores produzidos, não existem tantos análogos para os quais todos ou a maioria dos parâmetros medidos sejam próximos. Portanto, é necessário determinar quais parâmetros são de suma importância e quais não precisam ser levados em consideração. Tais conclusões só podem ser tiradas se você tiver uma ideia bastante clara das condições específicas e dos circuitos de comutação nos quais o transistor que está sendo substituído opera. Passemos às situações específicas que são encontradas com mais frequência na prática de reparos. Em primeiro lugar, trata-se da seleção de análogos de transistores para os estágios de saída de fontes chaveadas de televisores, videocassetes e outros eletrodomésticos. Nas fontes de alimentação chaveadas dos videocassetes AKAI VS-G205, VS-G405, VS-G411, VS-G415, VS-G417, VS-G418, VS-G511, etc., é usado um transistor chave 2SC4304 da SANKEN, fabricado em uma caixa FM20 isolada (no momento em que este artigo foi escrito, o transistor não estava à venda e não estava incluído nas tabelas). Os parâmetros aos quais você deve prestar atenção ao selecionar análogos incluem: Uke max = 800 V, lk max = 3 A, Pk max = 35 W, h21e min = 10 (em lk = 0,7 A), ton max = 0,7 MKS, toff max = 4,7 MKS, UKe us min = 0,5 V (em Ik = 0,7 A). A eficiência do conversor depende da velocidade do transistor (ton/toff, a Fig. 2 mostra qual circuito de comutação é utilizado e como eles são determinados). Quanto mais curtos forem os transientes, menor será a potência dissipada pelo transistor. Portanto, substituir por um significativamente mais lento, embora restaure a funcionalidade do dispositivo, muitas vezes leva a falhas repetidas devido ao superaquecimento do gabinete. A tensão de saturação UK influencia até certo ponto o valor da corrente máxima de pulso do transistor e, conseqüentemente, a potência fornecida à carga, especialmente em baixa tensão de rede. Portanto, às vezes, transistores com grande UKe “não nos puxam”, ou seja, a fonte de alimentação não desenvolve a potência necessária (para um circuito de comutação específico). Dos transistores em embalagens isoladas (listados nas tabelas), os “candidatos” à substituição incluem 2SC3559, 2SC3866, 2SC3979 (também existem versões em “metal”). O consumo de energia dos videocassetes AKAI mencionados acima não excede 19 W, e se a eficiência da fonte de alimentação for considerada como 75%, então a potência dissipada no transistor chave não excede 5 W, o que é significativamente menor do que o máximo permitido para todos os análogos propostos. Seus outros parâmetros são muito próximos, portanto qualquer um deles é adequado para substituição (o maior UKE do 2SC3979 no nosso caso não é de particular importância devido ao seu baixo consumo de corrente). O análogo mais barato e acessível é o 2SC3979. É verdade que o BUT11AX mais barato também é aplicável, mas, infelizmente, a falta de informações de referência completas do autor sobre ele não nos permite recomendá-lo (embora na prática, os reparadores nesses casos usem amplamente os transistores BUT11, BUT11A, BUT11AF, BUT11AX). No estágio de pré-saída da fonte de alimentação em questão, é utilizado um transistor escasso 2SD2132 da RHOM, caracterizado por uma baixa resistência da “chave aberta” ROTKp = 0,8 Ohm (em IB = 1 mA), h21e = 560.. .2700 e alta velocidade fT = 350 MHz. O 2SC4204 ou 2SC3246 comum é adequado para substituição. Potentes transistores de pulso não são menos amplamente utilizados nos estágios de saída de unidades de varredura horizontal de televisores e monitores. Nas TVs FTM536, FTM542, FTM551 da FISHER, o escasso transistor 2SD1425, fabricado pela TOSHIBA, é utilizado no scanner. É fabricado em caixa 2-16D3A não isolada com manga plástica e possui os seguintes parâmetros: UKе max = 600 V, Iк max = 2,5 A, Рк = 80 W, h21е min = 8, UKе us = 8 V, fT = 3 MHz. Possui um resistor integrado de 36 Ohm entre a base e o emissor, e em algumas versões - e um diodo de proteção entre o coletor e o emissor. Os análogos completos e não deficientes 2SD1426, 2SD1427, 2SD1428 diferem apenas no grande Ik max (3,5, 5 e 6 A, respectivamente). Pelas tabelas pode-se observar que, em termos de parâmetros elétricos, muitos outros transistores são adequados para substituição, mas são feitos em caixas isoladas ou sem diodos e resistores de proteção. Esta circunstância deve ser levada em consideração instalando, se necessário, diodos e resistores adicionais e focando em um circuito de conexão específico. Para garantir alta confiabilidade, a tensão UKе max é especialmente importante, e não a tensão normalmente indicada nos livros de referência populares UKе max. que para os transistores em consideração é sempre maior. Portanto, você deve ter cuidado com frases como “transistor de 1500 V”, pois geralmente significam Ukb máx. Como pode ser visto nas tabelas, para transistores “1500 V”, os próprios fabricantes permitem Uke max igual a 600...800 V. Deste ponto de vista, os melhores em termos de confiabilidade serão os transistores 2SD1402, 2SD1403, 2SD1651 , 2SD1877, 2SD1878, 2SD1887 da SANYO (a partir do número incluído na tabela). Dificuldades específicas surgem na seleção de transistores para câmeras de vídeo, pois em muitos casos é difícil determinar até mesmo o tipo de dispositivo (bipolar, efeito de campo, npn, pnp, etc.) e seu nome específico. Os dados de referência também são difíceis de encontrar. Abaixo estão os parâmetros dos principais transistores do conversor de tensão usados em nossas filmadoras PANASONIC amplamente utilizadas: NV-M3000, NV-M9000, NV-MS4E, AG455, etc. Q1001, Q1003 - 2SB1202 (p-n-p): Uke max = 50V, lk max = 3 A, Pk = 1 W. h21E = 100...560, Uke us = 0,7 V, ton = 0,07 μs, toff = 0,48 μs, caixa - SC-64 (SANYO). Q1004 - 2SD1624 (n-p-n): Uke max = 50 V, lk max = 3 A, Pk = 0,5 VT, h21E = 100...560, Uke us = 0,5 V, ton = 0,07, 1 µs, toff = 62 µs, habitação - SC-XNUMX (SANYO). A principal dificuldade na substituição desses transistores se deve ao seu tamanho diminuto. Os transistores disponíveis com parâmetros adequados são difíceis de colocar em um volume muito pequeno sob a tela do conversor de tensão, e sua localização fora da tela é inaceitável devido ao alto nível de ruído gerado (a frequência de operação do conversor é de cerca de 500 kHz) . No caso em consideração, o transistor 2SB1202 pode ser substituído pelos menos escassos 2SA1241, 2SA1244 (ambos no pacote SC-64), 2SA1020 (pacote TO-92MOD), 2SB892 (pacote SC-51), bem como pelo 2T836A doméstico, que são um pouco mais lentos ( ton = 0,3 μs) e coeficiente de transferência de corrente (h21E = 80... 125). O transistor relativamente escasso 2SD1207 no pacote SC-51 pode ser considerado um análogo próximo do 2SD1624. É realista usar KT630D, KT630E doméstico, embora neste caso seja necessária uma ligeira modificação no design do conversor de tensão (aumentando a altura dos postes de cobertura da tela). Concluindo, damos um exemplo de substituição dos transistores de saída das unidades de varredura de quadros das televisões. Nos dispositivos modernos eles são feitos principalmente em microcircuitos especializados, e transistores discretos foram usados em modelos dos anos 70 e 80. O estágio de saída de varredura vertical da TV HITACHI - CR415 (cinescópio 370CAB22, diagonal de 37 cm) é feito em um par complementar de transistores 2SB546 (pnp) e 2SD401 (npn), caracterizado por Uke max = 150 V, IKmax = 2 A, Pk = 25 W, h21E = 40...200, fT = = 5 MHz, Uke us = 1 V, IKB arr = 50 μA, caixa - TO-220 AB. Os transistores não são muito comuns e, portanto, são escassos. No entanto, eles são quase completamente equivalentes aos KT850V (n-p-n) e KT851V (p-n-p) domésticos e, naturalmente, podem ser facilmente substituídos por eles. Literatura
Autor: Yu.Petropavlovsky, Taganrog Veja outros artigos seção Materiais de referência. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Couro artificial para emulação de toque
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