מדוע הטרנזיסטורים נשרפים?

אפילו טרנזיסטורי אפקט השדה הטובים ביותר, המקוריים והאמיתיים נכשלים תמיד מאותה סיבה - בגלל חריגה מכל הפרמטרים המירשים המותר להם. לא ניקח בחשבון נזק מכני למקרים ולרגליים, במקום זאת נציין שני גורמים מזיקים עיקריים - הפרה של המשטר התרמי ועודף מתח קריטי. הפרה של המשטר התרמי פירושה עודף הטמפרטורה המותרת של הגביש, שלרוב קשור ישירות לזרם המוגבר, לכן נשקול בהרחבה היבט זה של הבעיה.

באופן כללי, אנו יכולים לומר כי טרנזיסטור אפקט השדה נכשל בין אם מתח מתח יתר או מחימום יתר. ואם אין סיבות לחרוג מהפרמטרים המותרים, אז הטרנזיסטור ישמור גם על יכולת ההפעלה שלו וגם על יכולת ההפעלה של רכיבים שכנים, שלא לדבר על תאי העצב של בעל המכשיר שעבורו נועד הטרנזיסטור הזה. אז בואו נראה מדוע הטרנזיסטורים שורפים.

מתח יתר

טרנזיסטורים לאפקט שדה - מדובר במכשירים מוליכים למחצה עדינים מאוד עם מספר מעברים. וזה יהיה פשטות חזקה לומר שפירוק מתח אפשרי כאן רק ממגע מסורבל עם פינצטה לא מקורקע. למעשה, פירוק מתח אפשרי בשני תרחישים: מקור-שער או מקור-ניקוז.

פירוק מקור השער מתרחש בדרך כלל בגלל תקלה בשלב הנהג במעגל הבקרה או בגלל הפרעות, כולל בגלל הפרעות מהביוב בגלל השפעת מילר. כמובן, טרנזיסטורים מודרניים מאופיינים בקיבולת קטנה של שער הניקוז, עם זאת, ניתן לתפוס חריגים מעת לעת, במיוחד במעגלים עם קצב עליית מתח גבוה על פני הניקוז.

כדי להילחם באפקט מילר משתמשים במעגלי פריקת תריס פעילים, או לפחות מכניסים דיודה הפוכה עם דיודה זנר במעגל התריס השדה. באשר לאיכות מעגלי הנהג עצמם, אמינות גבוהה יותר מוצגת על ידי מעגלי בקרה עם בידוד גלווני, בפרט, פתרונות בשנאי בקרת שערים.

לפירוק מתח במעגל מקור הניקוז, טרנזיסטור אפקט שדה זקוק רק למספר ננו-שניות בכדי לשרוף מגלם אינדוקטיבי של משרעת גדולה בניקוז. כדי להילחם במתח יתר על הניקוז, משתמשים בדרך כלל במעגלי התחלה רכה, מגבילים פעילים או מעגלי סיבוב פסיביים עם קבלים ונגדים, או מגבילי מתח וריסטור בביוב. נתיבי מגן אלה ואחרים הם אמצעי מניעה מאולצים להגנה על טרנזיסטורי אפקט שדה, הם נפוצים מאוד ומקובלים כנורמה בקרב מפתחי האלקטרוניקה החשמלית.

התחממות יתר קריסטלית

הגורם השכיח ביותר לחימום יתר של טרנזיסטורים הוא התקנה לקויה של גוף הטרנזיסטור לרדיאטור או פשוט מגע באיכות ירודה בין הרדיאטור לטרנזיסטור. כדי להגן מפני תופעה זו, עדיף לא רק להשתמש במצעים ומוליכי חום המוליכים חום, אלא גם להשתמש בחיישני טמפרטורה אשר יכבו את המעגל בעת חימום יתר.

עומס יתר בינוני הוא סיבה נוספת להתחממות יתר של הטרנזיסטור. לרוב במעגלי ממיר דופק הם נאבקים עם זה בהגדלת ההדרגה של התדר והרוחב של פולסי הבקרה. זה הכרחי על מנת להימנע מחריגה מהזרם הממוצע, למשל, במהלך התחלה קרה של המכשיר, כאשר טעונים קבלים ריקים או המנוע מתחיל, שעדיין לא הצליח להגיע למהירות, ואם תפעיל זרם מלא מייד, הטרנזיסטורים יעמיסו מיד על המידה. מעגלי משוב עדכניים במעגלי דחיפת משיכה תורמים גם הם להגנה על טרנזיסטורים.

וכמובן, דרך זרם, לאן הייתם הולכים בלעדיו. מפתחים של מעגלי חצי גשר אינם יודעים על כך בשימוע.זה יחסוך את החישוב והתכנון המוסמכים של מעגל הבקרה ומעגלי המשוב, כמו גם התחלה רכה עם עלייה איטית בקצב החזרה ורוחב פעימות הבקרה.