2N3055

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2N3055 एक सिलिकॉन [[एनपीएन ट्रांजिस्टर]] पावर सेमीकंडक्टर डिवाइस ट्रांजिस्टर है जो सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोगों के लिए है। इसे 1960 के दशक की शुरुआत में आरसीए द्वारा एक गृहकर पावर ट्रांजिस्टर प्रक्रिया का उपयोग करके पेश किया गया था, जिसे 1970 के दशक के मध्य में एक एपिटेक्सी बेस में परिवर्तित किया गया था।[1] इसकी नंबरिंग JEDEC मानक का पालन करती है।[2] यह एक स्थायी लोकप्रियता वाला ट्रांजिस्टर प्रकार है। रेफरी> P. Horowitz; W. Hill (2001). इलेक्ट्रॉनिक्स की कला (2nd ed.). Cambridge University Press. p. 321. ISBN 978-0-521-37095-0. हमेशा लोकप्रिय 2N3055</ref>[3][4]

विभिन्न निर्माताओं से 2N3055 ट्रांजिस्टर।

विनिर्देश

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

manufacturer Date VCEO VCBO VCER (100 ohms) IC IB PD @ TC=25 deg. hfe (pulsed test) fT
RCA 1967 60 VCEO(sus) 100 VCBO 70 VCER(sus) 15 A 7 A 115 W 20–70 (at IC = 4 Apulsed) not given
ON-Semiconductor 2005[5] 60 VCEO 100 VCBO 70 VCER 15 A (continuous) 7 A 115 W 20–70 (at IC = 4 A) 2.5 MHz

TO-3 केस स्टाइल में पैक किया गया, यह एक 15 एम्पेयर , 60 वाल्ट (या अधिक, नीचे देखें), 115 वाट पावर ट्रांजिस्टर है जिसमें एक कलेक्टर पर 20 से 70 का बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर#बीटा|β (फॉरवर्ड करंट गेन) है। 4 ए का करंट (कम करंट पर परीक्षण करते समय यह 100 से अधिक हो सकता है[5]). इसमें अक्सर गेन-बैंडविड्थ उत्पाद # लगभग 3.0 मेगाहर्ट्ज का ट्रांजिस्टर 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 ट्रांजिस्टर अब सामान्य उत्सर्जक विन्यास में उपयोगी प्रवर्धन प्रदान नहीं कर सकता है। जिस आवृत्ति पर लाभ कम होना शुरू होता है वह बहुत कम हो सकता है, नीचे देखें।

2N3055 ट्रांजिस्टर आंतरिक।

अधिकतम रेटिंग

2N3055 के लिए अधिकतम कलेक्टर-टू-एमिटर वोल्टेज, अन्य ट्रांजिस्टर की तरह, ट्रांजिस्टर के आधार और उत्सर्जक के बीच बाहरी सर्किट द्वारा प्रदान किए गए प्रतिरोध पथ पर निर्भर करता है; 100 ओम के साथ 70 वोल्ट ब्रेकडाउन रेटिंग, वीCER, और कलेक्टर-एमिटर सस्टेनिंग वोल्टेज, वीCEO(sus), सेमीकंडक्टर पर द्वारा दिया गया है।[5] कभी-कभी 100 वीCBO ब्रेकडाउन वोल्टेज (कलेक्टर और बेस के बीच अधिकतम वोल्टेज, एमिटर खुला होने पर, व्यावहारिक सर्किट में एक अवास्तविक व्यवस्था) को एकमात्र वोल्टेज रेटिंग के रूप में दिया जाता है, जो भ्रम पैदा कर सकता है। निर्माता शायद ही कभी वी निर्दिष्ट करते हैंCES 2N3055 के लिए वोल्टेज रेटिंग।

कुल बिजली अपव्यय (लिखित पीD अधिकांश अमेरिकी डेटाशीट में, पीtot यूरोपीय लोगों में) उस हीटसिंक पर निर्भर करता है जिससे 2N3055 जुड़ा हुआ है। अनंत हीटसिंक के साथ, यानी: जब केस का तापमान 25 डिग्री होना निश्चित होता है, तो पावर रेटिंग 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 पावर व्युत्पन्न वक्र के अनुसार, पावर रेटिंग अपेक्षित होगी। डिवाइस को कुशल हीटसिंक के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन डिवाइस को ठीक से माउंट करने का ध्यान रखा जाना चाहिए,[6][7][8] अन्यथा शारीरिक क्षति या खराब पावर हैंडलिंग का परिणाम हो सकता है, विशेष रूप से ऐसे मामलों या हीटसिंक के साथ जो पूरी तरह से सपाट नहीं हैं।

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

संक्रमण आवृत्ति, एफT

1967 आरसीए ट्रांजिस्टर मैनुअल, एससी-13, में 2एन3055 के लिए उच्च आवृत्ति प्रदर्शन के किसी भी उपाय का उल्लेख नहीं किया गया था; 1971 एससी-15 मैनुअल द्वारा एक संक्रमण आवृत्ति, एफT, कम से कम 800 kHz निर्दिष्ट किया गया था (I पर)।C = 1 ए) और fhfe (वह आवृत्ति जिस पर छोटे-सिग्नल का वर्तमान लाभ 3 डीबी तक गिर जाता है) को भी 1 ए पर न्यूनतम 10 किलोहर्ट्ज़ निर्दिष्ट किया गया था। इस समय के आसपास अन्य निर्माता भी समान मान निर्दिष्ट करेंगे (उदाहरण के लिए 1973 में फिलिप्स ने एफT > 0.8 मेगाहर्ट्ज और fhfe > उनके 2N3055 डिवाइस के लिए 15 kHz)।

1977 तक आरसीए ने एफ = 1 मेगाहर्ट्ज पर छोटे-सिग्नल लाभ के न्यूनतम परिमाण के लिए 2.5 देने के लिए अपने विनिर्देश को बदल दिया था, अनिवार्य रूप से न्यूनतम एफ दे रहा थाT 2.5 मेगाहर्ट्ज (और उनके एमजे2955 के लिए 4 मेगाहर्ट्ज)। आधुनिक 2एन3055 डेटाशीट अक्सर, लेकिन हमेशा नहीं, एफ निर्दिष्ट करते हैंT 2.5 मेगाहर्ट्ज (न्यूनतम) क्योंकि समय के साथ कुछ सुधार किए गए हैं (विशेषकर एपिटैक्सियल विनिर्माण प्रक्रिया की ओर कदम)। फिर भी, 2N3055 (और इस युग से उत्पन्न कई अन्य पावर ट्रांजिस्टर) को महान उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन नहीं माना जा सकता है और ऑडियो आवृत्ति रेंज के भीतर भी चरण-शिफ्ट और ओपन-लूप लाभ में गिरावट हो सकती है। 2N3055 के आधुनिक उत्तराधिकारी फास्ट-स्विचिंग सर्किट या हाई-एंड ऑडियो पावर एम्पलीफायरों में अधिक उपयुक्त हो सकते हैं।

इतिहास

आरसीए 2एन3055।

ऐतिहासिक रूप से महत्वपूर्ण 2N3055 को आरसीए के साथ हर्ब मीसेल के इंजीनियरिंग समूह द्वारा डिजाइन किया गया था; यह एक डॉलर से कम में बिकने वाला पहला मल्टी-एम्प सिलिकॉन पावर ट्रांजिस्टर था, और एक उद्योग वर्कहॉर्स मानक बन गया।[9] 2N3054 और 2N3055 को मिल्ट ग्रिम्स द्वारा पैकेज रीडिज़ाइन के बाद 2N1486 और 2N1490 से प्राप्त किया गया था। डिजाइन, उत्पादन और एप्लिकेशन इंजीनियरों की टीम को 1965 में आरसीए इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट्स उपलब्धि पुरस्कार प्राप्त हुआ। 2N3055 रैखिक बिजली आपूर्ति में रैखिक नियामक # श्रृंखला नियामक के रूप में बहुत लोकप्रिय है और अभी भी मध्यम-विद्युत प्रवाह और उच्च-विद्युत शक्ति के लिए उपयोग किया जाता है। आम तौर पर कम आवृत्ति वाले पावर कन्वर्टर्स सहित सर्किट, हालांकि ऑडियो पावर एम्पलीफायरों और पावर इन्वर्टर|डीसी-टू-एसी इनवर्टर में इसका उपयोग अब कम आम है और उच्च आवृत्ति वाले स्विच-मोड बिजली आपूर्ति|स्विच-मोड अनुप्रयोगों में इसका उपयोग कभी भी बहुत व्यावहारिक नहीं था। इसे अन्य निर्माताओं द्वारा दूसरा स्रोत बनाया गया था; टेक्सस उपकरण ्स ने अगस्त 1967 की डेटाशीट में डिवाइस के एकल-डिफ्यूज्ड ट्रांजिस्टर टेबल को सूचीबद्ध किया।[10] एक सीमा यह थी कि इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया कम थी (आमतौर पर एकता-लाभ आवृत्ति या संक्रमण आवृत्ति, एफT, 1 मेगाहर्ट्ज था)। हालाँकि यह अधिकांश कम-आवृत्ति वर्कहॉर्स अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त था, और 1970 के आसपास अन्य उच्च शक्ति ट्रांजिस्टर के बराबर, इसने 20 kHz के आसपास उच्च निष्ठा पावर एम्पलीफायर डिजाइनों 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 बेस तकनीक का उपयोग करके एक समान उपकरण बनाया गया।[1]इस उपकरण की अधिकतम वोल्टेज और वर्तमान रेटिंग मूल के समान है, लेकिन यह सुरक्षित संचालन क्षेत्र#दूसरा ब्रेकडाउन से प्रतिरक्षित नहीं है; पावर हैंडलिंग (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 अलावा ऑडियो एम्पलीफायरों में उपयोग किए जाने पर उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया ने प्रदर्शन में सुधार किया है।[1]

यद्यपि मूल 2एन3055 उच्च विनिर्माण लागत के कारण एपिटैक्सियल-बेस ट्रांजिस्टर के सापेक्ष गिरावट में चला गया, एपिटैक्सियल-बेस ट्रांजिस्टर संस्करण का उपयोग रैखिक एम्पलीफायरों और स्विचिंग आपूर्ति दोनों में जारी रखा गया।[1] 2N3055 के कई संस्करण उत्पादन में हैं; इसका उपयोग ऑडियो पावर एम्पलीफायरों में 40 W तक की शक्ति प्रदान करने में किया जाता है 8 ohm भार[11] पुश-पुल आउटपुट कॉन्फ़िगरेशन में।

संबंधित उपकरण

उच्च वोल्टेज रेटिंग वाले वेरिएंट (उदाहरण के लिए 2N3055HV, 100 V के साथ)ceo रेटिंग), 2N3055-चिह्नित के बीच रेटिंग में मामूली बदलाव (जैसे 115 या 117 वाट की बिजली अपव्यय) के अलावा, विभिन्न केस सामग्री या प्रकार (जैसे स्टील, एल्यूमीनियम, या धातु टैब के साथ प्लास्टिक), और अन्य विविधताएं मौजूद हैं। आरसीए के मूल के बाद से विभिन्न निर्माताओं के उपकरण।

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

साठ के दशक और सत्तर के दशक की शुरुआत में, फिलिप्स ने संदर्भ BDY20 (hifi उद्देश्यों के लिए वर्णित) और BDY38 (हालांकि BDY38 की वोल्टेज रेटिंग 2N3055 की तुलना में कम है) के तहत TO-3 पैकेज में संलग्न समान उपकरणों का उत्पादन किया।

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

10 amp (15 amp पीक), 80 वॉट TIP33 (NPN) और TIP34 (PNP) क्रमशः 2N3055 और MJ2955 के समान विशेषताओं वाले प्लास्टिक-आवरण वाले ट्रांजिस्टर हैं, और 40/60/80/100 V के वेरिएंट में उपलब्ध हैं।ceo ब्रेकडाउन वोल्टेज रेटिंग।

TO-3 केस के साथ 2N3773 का लाभ थोड़ा कम है लेकिन अधिकतम रेटिंग काफी अधिक है (150 W, 140 V)ceo, 16 एम्पीयर)।

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

एक टेस्ला KD503 ट्रांजिस्टर

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 TO-3 केस स्टाइल (टेस्ला द्वारा T41 कहा जाता है) में पैक किया गया है, यह एक 20 एम्पीयर, 80 वोल्ट, 150 वॉट पावर ट्रांजिस्टर है। इसमें 2.0 मेगाहर्ट्ज का गेन-बैंडविड्थ उत्पाद # ट्रांजिस्टर है। KD503 में 2N3055 की तुलना में अधिक शक्ति और अधिक करंट है।[13] चेकोस्लोवाकियाई टेस्ला (चेकोस्लोवाक कंपनी), पोलैंड इकाइयों द्वारा बनाए गए ऑडियो पावर एम्पलीफायरों में पूर्व पूर्वी ब्लॉक देशों में इनका बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया था।

Comparison of specifications
device manufacturer type case/package Vceo(BR) Ic (continuous) PD (@ case=25 deg) hfe fT (MHz)
2N3055 RCA 1977[14]
ON Semiconductor 2005 		NPN TO-3 (=TO-204AA) 60 VCEO(sus) 15 A 115 W 20–70 at 4 A 2.5 MHz min (hfe at 1 MHz)
fhfe >= 20 kHz @ 1 A
2N3055G ON Semiconductor 2005 NPN TO-3 (Lead-free) 60 VCEO(sus) 15 A 115 W 20–70 at 4 A 2.5 MHz min (hfe at 1 MHz)
fhfe >= 20 kHz @ 1 A
2N3055H RCA NPN TO-3 60VCEO(sus) 15 A 115 W 20–70 at 4 A 2.5 MHz min (hfe at 1 MHz)
2N3055HV CDIL NPN TO-3 100 V 15 A 100 W (some say 90 W) 20–100 at 4 A 2.5 MHz min @0.5 A
2N3772 RCA NPN TO-3 60 V 20 A 150 W 16–60 at 10 A 0.2 MHz min (hfe >=4 at 0.05 MHz)
fhfe >= 10 kHz @ 1 A
2N3773 RCA NPN TO-3 140V 16 A 150 W 16–60 at 8 A 0.2 MHz min (hfe >=4 at 0.05 MHz)
fhfe >= 10 kHz @ 1 A
2N6253 RCA NPN TO-3 45 VCEO(sus) 15 A 115 W 20–70 at 3 A 0.8 MHz min (hfe >=2 at 0.4 MHz)
fhfe >= 10 kHz @ 1 A
2N6254 RCA NPN TO-3 80VCEO(sus) 15 A 150 W 20–70 at 5 A 0.8 MHz min (hfe >=2 at 0.4 MHz)
fhfe >= 10 kHz @ 1 A
2N6371 RCA NPN TO-3 40VCEO(sus) 15 A 117 W 15–60 at 8 A 0.8 MHz min (hfe >=2 at 0.4 MHz)
fhfe >= 10 kHz @ 1 A
2N6371HV Transys NPN TO-3 100 V 15 A 117 W 15–60 at 8 A 2.5 MHz min
BDP620 UNITRA CEMI NPN TO-3 60 V 15 A 115 W 20–40 at 4 A 0,8 MHz min
KD502 Tesla NPN T41 case 60 V 20 A 150 W 40-? @ 1 A 2.0 MHz min
KD503 Tesla[15] NPN T41 case 80 V 20 A 150 W 40-? @ 1 A 2.0 MHz min
KD3055 Tesla NPN T42 case 60 V 15 A 117 W 20–70 @ 4 A 1.0 MHz min
KD3442 Tesla NPN T42 case 140 V 10 A 117 W 20–70 @ 4 A 1.0 MHz min
MJ2955A Motorola PNP TO-3 60 V 15 A 115 W 20–100 at 4 A 2.2 MHz min @ 1 A
MJ15015G ON Semiconductor NPN TO-3 120 V 15 A 180 W 20–100 at 4 A 0.8 MHz min @ 1 A
MJ15016G On Semiconductor PNP TO-3 120 V 15 A 180 W 20–100 at 4 A 2.2 MHz min @ 1 A
MJE2955T Fairchild,
Central Semiconductor Corp. 		PNP TO-220 60VCEO(sus) 10 A 75 W 20–100 at 4 A 2.0 MHz min (hfe at 1 MHz)
fhfe >= 20 kHz @ 1 A
MJE3055T Fairchild,
Central Semiconductor Corp. 		NPN TO-220 60 VCEO(sus) 10 A 75 W 20–100 at 4 A 2.0 MHz min (hfe at 1 MHz)
fhfe >= 20 kHz @ 1 A
RCS617 RCA NPN TO-3 80 VCEO(sus) 15 A 115 W 20–70 at 4 A 2.5 MHz min (hfe at 1 MHz)
TIP2955 Texas Instr,
Central Semiconductor Corp 		PNP TO-218AA/SOT-93 70 VCER (RBE <= 100 Ohms) 15 A 90 W 20–70 at 4 A 3.0 MHz min
TIP2955 Motorola PNP 340D-02 plastic 60 VCEO
70VCER (RBE = 100 Ohms) 		15 A 90 W 20–70 at 4 A 2.5 MHz min
TIP3055 Texas Instr,
Philips,
Central Semiconductor Corp 		NPN TO-218AA/SOT-93 70 VCER (RBE <= 100 Ohms) 15 A 90 W 20–70 at  4 A 3.0 MHz min
TIP3055 Motorola NPN 340D-02 plastic 60VCEO
70VCER (RBE = 100 Ohms) 		15 A 90 W 20–70 at 4 A 2.5 MHz min


संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Ellis, J.N.; Osadchy, V.S.; Zarlink Semiconductor (November 2001). "2एन3055: एक केस इतिहास". IEEE Transactions on Electron Devices. 48 (11): 2477–2484. Bibcode:2001ITED...48.2477E. doi:10.1109/16.960371.
  2. ↑ Dhir, S. M. (2000) [1999]. "Chapter 2.2: BJT specifications and testing". इलेक्ट्रॉनिक घटक और सामग्री: सिद्धांत, निर्माण और रखरखाव (2007 fifth reprint ed.). India: Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited. p. 145. ISBN 0-07-463082-2.
  3. ↑ Gordon McComb (2001). The robot builder's bonanza (2nd ed.). McGraw-Hill Professional. p. 261. ISBN 978-0-07-136296-2. For high-power jobs, the NPN transistor that's almost universally used is the 2N3055
  4. ↑ Rudolf F. Graf; William Sheets (2001). Build your own low-power transmitters: projects for the electronics experimenter. Newnes. p. 14. ISBN 978-0-7506-7244-3. The 2N2222, 2N2905, and 2N3055 devices, for example, which date back to the 1960s but have been improved, are still useful in new designs and are still popular for experimenters.
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 "2N3055(NPN), MJ2955(PNP): Complementary Silicon Power Transistors (6th revision)" (PDF). On Semiconductor. Semiconductor Components Industries. December 2005. Retrieved 2011-03-25.
  6. ↑ Roehr, Bill. "पावर सेमीकंडक्टर के लिए बढ़ते विचार" (PDF). ON Semiconductor. Retrieved 31 October 2016.
  7. ↑ Elliott, Rod. "हीटसिंक डिज़ाइन और ट्रांजिस्टर माउंटिंग". Archived from the original on 2019-07-21. Retrieved 2016-10-31.
  8. ↑ Biagi, Hubert. "MOUNTING CONSIDERATIONS FOR TO-3 PACKAGES" (PDF). Burr-Brown. Retrieved 31 October 2016.
  9. ↑ Ward, Jack (2001). "Oral History – Herb Meisel". p. 3. Retrieved 7 November 2016.
  10. ↑ The Power Semiconductor Data Book for Design Engineers First Edition, Texas Instruments Incorporated, publication no. CC-404 70977-22-IS, no date, page 5–75
  11. ↑ IOSS Group (2008). IOSS Applications Electronic Audio Circuits Sourcebook. Vol. 1. p. 52–53. ISBN 978-1-4404-7195-7. Retrieved 2011-03-25.
  12. ↑ क्लूवर्स इंटरनेशनल ट्रांजिस्टर गाइड (4 ed.). Kluwer Technische Boeken B.V. 1991. p. 55. ISBN 9020125192.
  13. ↑ "2N3055, MJ2955, Complementary power transistors" (PDF). STMicroelectronics.
  14. ↑ RCA Power Devices. RCA Corporation. 1977.
  15. ↑ "Tesla transistors:Tesla transistors datasheet". Tesla Transistors. Tesla. 1980. Retrieved 2015-12-15.


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