2N3055: Difference between revisions

Latest revision as of 11:57, 20 October 2023

2N3055 एक सिलिकॉन [एनपीएन प्रतिरोधान्तरित्र विद्युत अर्धचालक उपकरण प्रतिरोधान्तरित्र है जो सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोगों के लिए है। इसे 1960 के दशक के प्रारम्भ में आरसीए द्वारा एक गृहकर विद्युत प्रतिरोधान्तरित्र प्रक्रिया का उपयोग करके प्रस्तुत किया गया था, जिसे 1970 के दशक के मध्य में एक एपीटैक्सीय आधार में परिवर्तित किया गया था। ^[1] इसकी नंबरिंग जेईडीईसी मानक का पालन करती है। ^[2] यह एक स्थायी लोकप्रियता वाला प्रतिरोधान्तरित्र प्रकार है। पी. होरोविट्ज़; डब्ल्यू हिल (2001). इलेक्ट्रॉनिक्स की कला (2nd ed.). कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस. p. 321. ISBN 978-0-521-37095-0. हमेशा लोकप्रिय 2N3055 ^[3]^[4]

विभिन्न निर्माताओं से 2N3055 प्रतिरोधान्तरित्र।

विनिर्देश

सटीक प्रदर्शन विशेषताएँ निर्माता और तारीख पर निर्भर करती हैं; 1970 के दशक के मध्य में एपिटैक्सियल आधार संस्करण में जाने से पहले f_T उदाहरण के लिए, 0.8 मेगाहर्ट्ज जितना कम हो सकता है।

उत्पादक	दिनांक	V_CEO	V_CBO	V_CER (100 ओम्स)	I_C	I_B	P_D @ T_C=25 deg.	h_fe (स्पंदित परीक्षण)	f_T
आरसीए	1967	60 V_CEO(sus)	100 V_CBO	70 V_CER(sus)	15 A	7 A	115 W	20–70 (at I_C = 4 A_pulsed)	नहीं दिया
अर्धचालक	2005^[5]	60 V_CEO	100 V_CBO	70 V_CER	15 A (अविच्छिन्न)	7 A	115 W	20–70 (at I_C = 4 A)	2.5 MHz

टीओ-3 कारक प्रकार में संवेष्टन किया गया, यह एक 15 एम्पेयर, 60 वाल्ट (या अधिक, नीचे देखें), 115 वाट विद्युत प्रतिरोधान्तरित्र है जिसमें एक संग्राहक पर 20 से 70 का द्विध्रुवीय संधिस्थल प्रतिरोधान्तरित्र β (प्रगल्भ प्रवाह गेन) है। 4 ए का प्रवाह (कम प्रवाह पर परीक्षण करते समय यह 100 से अधिक हो सकता है)। ^[5] इसमें प्रायः परिवर्तन आवृत्ति लगभग 3.0 मेगाहर्ट्ज का प्रतिरोधान्तरित्र होता है और 6 मेगाहर्ट्ज 2N3055A के लिए विशिष्ट है; इस आवृत्ति पर परिकलित वर्तमान लाभ (बीटा) 1 तक गिर जाता है, जो दर्शाता है कि प्रतिरोधान्तरित्र अब सामान्य उत्सर्जक विन्यास में उपयोगी प्रवर्धन प्रदान नहीं कर सकता है। जिस आवृत्ति पर लाभ कम होना प्रारम्भ होता है वह बहुत कम हो सकता है, नीचे देखें।

2N3055 प्रतिरोधान्तरित्र आंतरिक।

अधिकतम अनुमतांकन

2N3055 के लिए अधिकतम संग्राहक-से-उत्सर्जक वोल्टेज, अन्य प्रतिरोधान्तरित्र की तरह, प्रतिरोधान्तरित्र के आधार और उत्सर्जक के बीच बाहरी परिपथ द्वारा प्रदान किए गए प्रतिरोध पथ पर निर्भर करता है; 100 ओम के साथ 70 वोल्ट ब्रेकडाउन अनुमतांकन, v_CER, और संग्राहक-उत्सर्जक सस्टेनिंग वोल्टेज, v_CEO(sus), अर्धचालक पर द्वारा दिया गया है। ^[5] कभी-कभी 100 v_CBO भंजन वोल्टता (संग्राहक और आधार के बीच अधिकतम वोल्टेज, उत्सर्जक खुला होने पर, व्यावहारिक परिपथ में एक अवास्तविक व्यवस्था) को एकमात्र वोल्टेज अनुमतांकन के रूप में दिया जाता है, जो भ्रम उत्पन्न कर सकता है। निर्माता संभवतः ही कभी v_CES 2N3055 के लिए वोल्टता अनुमतांक निर्दिष्ट करते हैं।

कुल बिजली अपव्यय (लिखित P_D अधिकांश अमेरिकी आंकड़ा पत्रक में, P_tot यूरोपीय लोगों में) उस हीटसिंक पर निर्भर करता है जिससे 2N3055 जुड़ा हुआ है। अनंत हीटसिंक के साथ, यानी: जब कारक का तापमान 25 डिग्री होना निश्चित होता है, तो विद्युत अनुमतांकन लगभग 115 डब्ल्यू होती है (कुछ निर्माता 117 डब्ल्यू निर्दिष्ट करते हैं), लेकिन अधिकांश अनुप्रयोग (और निश्चित रूप से जब परिवेश का तापमान अधिक होता है) काफी कम होता है निर्माता के विद्युत व्युत्पन्न वक्र के अनुसार, विद्युत अनुमतांकन अपेक्षित होगी। उपकरण को कुशल हीटसिंक के साथ संचालित करने के लिए अभिकल्पित किया गया है, लेकिन उपकरण को ठीक से आलंबन करने का ध्यान रखा जाना चाहिए, ^[6]^[7]^[8] अन्यथा शारीरिक क्षति या खराब विद्युत प्रबंधन का परिणाम हो सकता है, विशेष रूप से ऐसी स्तिथियों या हीटसिंक के साथ जो पूरी तरह से सपाट नहीं हैं।

2N3055 प्रतिरोधान्तरित्र एल्यूमीनियम हीट सिंक पर लगा हुआ है। एक अभ्रक इन्सुलेटर विद्युत रूप से प्रतिरोधान्तरित्र कारक को ताप सिंक से अलग करता है।

परिवर्तन आवृत्ति, एफ_T

1967 आरसीए प्रतिरोधान्तरित्र हस्तचालित, एससी-13, में 2एन3055 के लिए उच्च आवृत्ति प्रदर्शन के किसी भी उपाय का उल्लेख नहीं किया गया था; 1971 एससी-15 हस्तचालित द्वारा कम से कम 800 किलोहर्ट्ज़ की एक परिवर्तन आवृत्ति, ft निर्दिष्ट की गई थी (आईसी = 1 ए पर) और f_hfe (वह आवृत्ति जिस पर छोटे-संकेत वर्तमान लाभ 3 डीबी से गिरता है) भी 1 पर निर्दिष्ट किया गया था। A न्यूनतम 10 kHz होना चाहिए। इस समय के आसपास अन्य निर्माता भी समान मान निर्दिष्ट करेंगे (उदाहरण के लिए 1973 में फिलिप्स ने अपने 2N3055 उपकरण के लिए fT > 0.8 MHz और f_hfe > 15 kHz दिया था)।

आरसीए ने 1977 तक एफ = 1 मेगाहर्ट्ज पर छोटे-संकेत लाभ के न्यूनतम परिमाण के लिए 2.5 देने के लिए अपने विनिर्देश को बदल दिया था, अनिवार्य रूप से 2.5 मेगाहर्ट्ज का न्यूनतम एफटी (और उनके एमजे2955 के लिए 4 मेगाहर्ट्ज) दिया था। आधुनिक 2N3055 डेटाशीट प्रायः, लेकिन हमेशा नहीं, 2.5 मेगाहर्ट्ज (न्यूनतम) का एफटी निर्दिष्ट करते हैं क्योंकि समय के साथ कुछ सुधार किए गए हैं (विशेष रूप से एपिटैक्सियल विनिर्माण प्रक्रिया में बदलाव)। फिर भी, 2N3055 (और इस युग से उत्पन्न कई अन्य विद्युत् प्रतिरोधान्तरित्र) को महान उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन नहीं माना जा सकता है और ऑडियो आवृत्ति क्षेत्र के भीतर भी कला विस्थापन और विवृत पाश लाभ में गिरावट हो सकती है। 2N3055 के आधुनिक उत्तराधिकारी द्रुत स्विचन परिपथ या उच्च अंत ऑडियो विद्युत् प्रवर्धक में अधिक उपयुक्त हो सकते हैं।

इतिहास

आरसीए 2एन3055।

ऐतिहासिक रूप से महत्वपूर्ण 2N3055 को आरसीए के साथ हर्ब मीसेल के इंजीनियरिंग समूह द्वारा अभिकल्पित किया गया था; यह एक डॉलर से कम में बिकने वाला पहला बहु-एम्प सिलिकॉन विद्युत प्रतिरोधान्तरित्र था, और एक उद्योग वर्कहॉर्स मानक बन गया। ^[9] 2N3054 और 2N3055 को मिल्ट ग्रिम्स द्वारा संवेष्टनेज रीअभिकल्पित के बाद 2N1486 और 2N1490 से प्राप्त किया गया था। अभिकल्पना, उत्पादन और एप्लिकेशन इंजीनियरों की टीम को 1965 में आरसीए इलेक्ट्रॉनिक घटक उपलब्धि पुरस्कार प्राप्त हुआ। 2N3055 रैखिक बिजली आपूर्ति में रैखिक नियामक के रूप में बहुत लोकप्रिय है और अभी भी मध्यम-विद्युत प्रवाह और उच्च-विद्युत शक्ति के लिए उपयोग किया जाता है। सामान्यतः कम आवृत्ति वाले विद्युत परिवर्तक सहित परिपथ, हालांकि ऑडियो विद्युत प्रवर्धक और डीसी-से-एसी अंतर्वर्ती में इसका उपयोग अब कम सामान्य है और उच्च आवृत्ति वाले स्विच-मोड अनुप्रयोगों में इसका उपयोग कभी भी बहुत व्यावहारिक नहीं था। इसे अन्य निर्माताओं द्वारा द्वितीय स्त्रोत बनाया गया था; टेक्सस उपकरण ने अगस्त 1967 की आंकड़ा पत्रक में उपकरण के एकल-विसरित प्रतिरोधान्तरित्र सूची को सूचीबद्ध किया। ^[10] एक सीमा यह थी कि इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया कम थी (सामान्यतः एकता-लाभ आवृत्ति या परिवर्तन आवृत्ति, f_T, 1 मेगाहर्ट्ज था)। हालाँकि यह अधिकांश कम-आवृत्ति वर्कहॉर्स अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त था, और 1970 के आसपास अन्य उच्च शक्ति प्रतिरोधान्तरित्र के बराबर, इसने 20 kHz के आसपास उच्च निष्ठा विद्युत प्रवर्धक अभिकल्पना में कुछ कठिनाई ला दी, क्योंकि लाभ कम होने लगता है और चरण बदलाव बढ़ जाता है।

1970 के दशक के मध्य

अर्धचालक विनिर्माण प्रौद्योगिकी में परिवर्तन के साथ, मूल प्रक्रिया 1970 के दशक के मध्य में आर्थिक रूप से अप्रतिस्पर्धी हो गया, और एपिटैक्सी आधार तकनीक का उपयोग करके एक समान उपकरण बनाया गया।^[1]इस उपकरण की अधिकतम वोल्टेज और वर्तमान अनुमतांकन मूल के समान है, लेकिन यह सुरक्षित संचालन क्षेत्र#दूसरा ब्रेकडाउन से प्रतिरक्षित नहीं है; विद्युत प्रबंधन (सुरक्षित संचालन क्षेत्र) उच्च वोल्टेज पर मूल से कम धारा तक सीमित है।^[1]हालाँकि, कट-ऑफ आवृत्ति अधिक है, जिससे नए प्रकार का 2N3055 उच्च आवृत्तियों पर अधिक कुशल हो जाता है। इसके अतिरिक्त ऑडियो प्रवर्धक में उपयोग किए जाने पर उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया ने प्रदर्शन में सुधार किया है।^[1]

यद्यपि मूल 2एन3055 उच्च विनिर्माण लागत के कारण एपिटैक्सियल-आधार प्रतिरोधान्तरित्र के सापेक्ष गिरावट में चला गया, एपिटैक्सियल-आधार प्रतिरोधान्तरित्र संस्करण का उपयोग रैखिक प्रवर्धक और स्विचन आपूर्ति दोनों में जारी रखा गया। ^[1]

2N3055 के कई संस्करण उत्पादन में हैं; इसका उपयोग ऑडियो विद्युत प्रवर्धक में कर्षापकर्ष आउटपुट समाकृति में 40 W को 8 ohm भार तक की शक्ति प्रदान करने में किया जाता है। ^[11]

संबंधित उपकरण

उच्च वोल्टेज अनुमतांकन वाले परिवर्ती (उदाहरण के लिए 2N3055HV, 100 V_ceo अनुमतांकन के साथ), 2N3055-चिह्नित के बीच अनुमतांकन में सामान्य बदलाव (जैसे 115 या 117 वाट की बिजली अपव्यय) के अतिरिक्त, विभिन्न कारक सामग्री या प्रकार (जैसे स्टील, एल्यूमीनियम, या धातु टैब के साथ प्लास्टिक), और अन्य विविधताएं उपस्थित हैं।

एक एमजे2955 (पीएनपी प्रतिरोधान्तरित्र) (2एन2955 के साथ भ्रमित न हों जो एक छोटा संकेत पीएनपी प्रतिरोधान्तरित्र है), ^[12] जिसे आज एपीटैक्सीय प्रक्रिया का उपयोग करके भी निर्मित किया जाता है, 2एन3055 का एक पूरक प्रतिरोधान्तरित्र है।

साठ के दशक और सत्तर के दशक के प्रारम्भ में, फिलिप्स ने संदर्भ BDY20 (हाईफाई उद्देश्यों के लिए वर्णित) और BDY38 (हालांकि BDY38 की वोल्टेज अनुमतांकन 2N3055 की तुलना में कम है) के अंतर्गत टीओ-3 संवेष्टनेज में संलग्न समान उपकरणों का उत्पादन किया।

2N3055 का टीओ-3 P (प्लास्टिक कारक) संस्करण और इसका पूरक उपकरण MJ2955 क्रमशः TIP3055 और TIP2955 के रूप में उपलब्ध हैं, जिनमें बिजली अपव्यय अनुमतांकन थोड़ी कम है।

10 amp (15 amp पीक), 80 वॉट TIP33 (एनपीएन) और TIP34 (पीएनपी) क्रमशः 2N3055 और MJ2955 के समान विशेषताओं वाले प्लास्टिक-आवरण वाले प्रतिरोधान्तरित्र हैं, और 40/60/80/100 V_ceo भंजन वोल्टता अनुमतांकन के परिवर्ती में उपलब्ध हैं।

टीओ-3 कारक के साथ 2N3773 का लाभ थोड़ा कम है लेकिन अधिकतम अनुमतांकन (150 W, 140 V_ceo, 16 amps) काफी अधिक है।

2N3054, 2N3055 का बहुत कम विद्युत संस्करण है, जिसे 25 W, 55 V और 4 A पर अनुपात किया गया है, लेकिन 1980 के दशक के अंत में यह लगभग अप्रचलित हो गया जब कई टीओ-66 उपकरणों को मुख्यधारा के निर्माताओं की सूची से वापस ले लिया गया। कई स्तिथियों में टीओ-220 संवेष्टनेज्ड संस्करण, जैसे MJE3055T, का उपयोग 2N3054 के साथ-साथ कुछ 2N3055 अनुप्रयोगों में भी किया जा सकता है।

एक टेस्ला KD503 प्रतिरोधान्तरित्र

KD503 पूर्वी ब्लॉक देशों में उपयोग किया जाने वाला एक उच्च शक्ति समकक्ष है, और सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोगों के लिए है। इसका उत्पादन विशेष रूप से चेकोस्लोवाकियाई इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी टेस्ला (चेकोस्लोवाक कंपनी) द्वारा किया गया था। KD503 को टीओ-3 कारक प्रकार (टेस्ला द्वारा T41 कहा जाता है) में संवेष्टन किया गया है, यह एक 20 एम्पीयर, 80 वोल्ट, 150 वॉट विद्युत प्रतिरोधान्तरित्र है। इसमें 2.0 मेगाहर्ट्ज का गेन-बैंडविड्थ उत्पाद है। KD503 में 2N3055 की तुलना में अधिक शक्ति और अधिक प्रवाह है। ^[13] चेकोस्लोवाकियाई टेस्ला (चेकोस्लोवाक कंपनी), पोलैंड इकाइयों द्वारा बनाए गए ऑडियो विद्युत प्रवर्धक में पूर्व पूर्वी ब्लॉक देशों में इनका बड़े मापक्रम पर उपयोग किया गया था।

विशिष्टताओं की तुलना
उपकरण	उत्पादक	प्रकार	विभक्ति/संवेष्टक	V_ceo(BR)	I_c (continuous)	P_D (@ case=25 deg)	h_fe	f_T (MHz)
2N3055	आरसीए 1977^[14] ON अर्धचालक 2005	एनपीएन	टीओ-3 (=टीओ-204AA)	60 V_CEO(sus)	15 A	115 W	20–70 at 4 A	2.5 MHz min (h_fe at 1 MHz) f_hfe >= 20 kHz @ 1 A
2N3055G	ON अर्धचालक 2005	एनपीएन	टीओ-3 (Lead-free)	60 V_CEO(sus)	15 A	115 W	20–70 at 4 A	2.5 MHz min (h_fe at 1 MHz) f_hfe >= 20 kHz @ 1 A
2N3055H	आरसीए	एनपीएन	टीओ-3	60V_CEO(sus)	15 A	115 W	20–70 at 4 A	2.5 MHz min (h_fe at 1 MHz)
2N3055HV	सीडीआईएल	एनपीएन	टीओ-3	100 V	15 A	100 W (some say 90 W)	20–100 at 4 A	2.5 MHz min @0.5 A
2N3772	आरसीए	एनपीएन	टीओ-3	60 V	20 A	150 W	16–60 at 10 A	0.2 MHz min (h_fe >=4 at 0.05 MHz) f_hfe >= 10 kHz @ 1 A
2N3773	आरसीए	एनपीएन	टीओ-3	140V	16 A	150 W	16–60 at 8 A	0.2 MHz min (h_fe >=4 at 0.05 MHz) f_hfe >= 10 kHz @ 1 A
2N6253	आरसीए	एनपीएन	टीओ-3	45 V_CEO(sus)	15 A	115 W	20–70 at 3 A	0.8 MHz min (h_fe >=2 at 0.4 MHz) f_hfe >= 10 kHz @ 1 A
2N6254	आरसीए	एनपीएन	टीओ-3	80V_CEO(sus)	15 A	150 W	20–70 at 5 A	0.8 MHz min (h_fe >=2 at 0.4 MHz) f_hfe >= 10 kHz @ 1 A
2N6371	आरसीए	एनपीएन	टीओ-3	40V_CEO(sus)	15 A	117 W	15–60 at 8 A	0.8 MHz min (h_fe >=2 at 0.4 MHz) f_hfe >= 10 kHz @ 1 A
2N6371HV	Transys	एनपीएन	टीओ-3	100 V	15 A	117 W	15–60 at 8 A	2.5 MHz min
BDP620	UNITRA CEMI	एनपीएन	टीओ-3	60 V	15 A	115 W	20–40 at 4 A	0,8 MHz min
KD502	टेस्ला	एनपीएन	टी41 case	60 V	20 A	150 W	40-? @ 1 A	2.0 MHz min
KD503	टेस्ला^[15]	एनपीएन	टी41 case	80 V	20 A	150 W	40-? @ 1 A	2.0 MHz min
KD3055	टेस्ला	एनपीएन	टी42 case	60 V	15 A	117 W	20–70 @ 4 A	1.0 MHz min
KD3442	टेस्ला	एनपीएन	टी42 case	140 V	10 A	117 W	20–70 @ 4 A	1.0 MHz min
MJ2955A	मोटोरोला	पीएनपी	टीओ-3	60 V	15 A	115 W	20–100 at 4 A	2.2 MHz min @ 1 A
MJ15015G	ON अर्धचालक	एनपीएन	टीओ-3	120 V	15 A	180 W	20–100 at 4 A	0.8 MHz min @ 1 A
MJ15016G	On अर्धचालक	पीएनपी	टीओ-3	120 V	15 A	180 W	20–100 at 4 A	2.2 MHz min @ 1 A
MJE2955T	फेयरचाइल्ड, सेंट्रल अर्धचालक निगम	पीएनपी	टीओ-220	60V_CEO(sus)	10 A	75 W	20–100 at 4 A	2.0 MHz min (h_fe at 1 MHz) f_hfe >= 20 kHz @ 1 A
MJE3055T	फेयरचाइल्ड, सेंट्रल अर्धचालक निगम	एनपीएन	टीओ-220	60 V_CEO(sus)	10 A	75 W	20–100 at 4 A	2.0 MHz min (h_fe at 1 MHz) f_hfe >= 20 kHz @ 1 A
RCS617	आरसीए	एनपीएन	टीओ-3	80 V_CEO(sus)	15 A	115 W	20–70 at 4 A	2.5 MHz min (h_fe at 1 MHz)
TIP2955	टेक्सास इंस्ट्र, फिलिप्स, सेंट्रल अर्धचालक निगम	पीएनपी	टीओ-218AA/SOT-93	70 V_CER (RBE <= 100 Ohms)	15 A	90 W	20–70 at 4 A	3.0 MHz min
TIP2955	मोटोरोला	पीएनपी	340D-02 plastic	60 V_CEO 70V_CER (RBE = 100 Ohms)	15 A	90 W	20–70 at 4 A	2.5 MHz min
TIP3055	टेक्सास इंस्ट्र, फिलिप्स, सेंट्रल अर्धचालक निगम	एनपीएन	टीओ-218AA/SOT-93	70 V_CER (RBE <= 100 Ohms)	15 A	90 W	20–70 at 4 A	3.0 MHz min
TIP3055	मोटोरोला	एनपीएन	340D-02 plastic	60V_CEO 70V_CER (RBE = 100 Ohms)	15 A	90 W	20–70 at 4 A	2.5 MHz min

संदर्भ

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अग्रिम पठन

Historical Databook

Power Bipolar Transistors Databook, 1208 pages, 1988, SGS-Thomson.

Datasheets

Datasheets from ST and ON
Datasheet KD503 Datasheetcatalog

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