ترانزیستور پیوندی دوقطبی قدرت (Power Bipolar Transistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور پیوندی دوقطبی قدرت (Power Bipolar Transistor) :
ترانزیستور قدرت دوقطبی (Power BJT) برای تحمل ولتاژها و جریان های بالا طراحی شده است. برخلاف ترانزیستورهای سیگنال کوچک، این قطعات می توانند جریان های چند ده آمپر و ولتاژهای بیش از ۱۰۰۰ ولت را تحمل کنند. ساختار آنها معمولا به صورت عمودی (Vertical) است تا سطح مقطع زیادی برای عبور جریان فراهم شود و گرما به خوبی دفع گردد.
در ترانزیستورهای قدرت، ناحیه کلکتور بسیار ضخیم تر و با ناخالصی کمتر (برای تحمل ولتاژ بالا) و ناحیه امیتر با ناخالصی زیاد (برای بهره جریان مناسب) ساخته می شود. یکی از مشکلات اصلی در BJTهای قدرت، پدیده "ضریب توانایی (SOA)" و "حرارت گریز" است. همچنین بهره جریان (
\[ \beta \]) آن ها معمولا پایین است (حدود ۵ تا ۳۰) زیرا بیس عریضتر و ناخالصی کمتری دارد.
\[ P_{max} = I_C \times V_{CE} \quad \text{(در ناحیه فعال)} \]برای رفع مشکل بهره پایین، گاهی از ترکیب دارلینگتون استفاده می شود (ترانزیستورهای قدرت دارلینگتون). اما این کار باعث افزایش ولتاژ اشباع می شود. کاربرد اصلی BJTهای قدرت در منابع تغذیه سوئیچینگ قدیمی، کنترل موتورهای صنعتی، اینورترها و تقویت کننده های صوتی قدرتمند است. اما امروزه در بسیاری از کاربردها توسط IGBT و MOSFET قدرت جایگزین شده اند.
یکی دیگر از نکات مهم در BJT قدرت، زمان بازیابی معکوس و ذخیره بار است که باعث محدودیت فرکانس سوئیچینگ (معمولا زیر ۱۰ کیلوهرتز) می شود. با این حال در فرکانس های پایین و جریان های بالا، BJT قدرت همچنان به دلیل افت اشباع کم (
\[ V_{CE(sat)} \approx 0.5-1V \]) و هزینه پایین استفاده می شود.
