Connexion de deux transistors ou plus en parallèle

La connexion de transistors en parallèle est un processus dans lequel les broches identiques de deux ou plusieurs transistors sont connectées ensemble dans un circuit afin de multiplier la capacité de gestion de puissance de l'ensemble de transistors parallèles combiné.

Dans cet article, nous allons apprendre à connecter en toute sécurité plusieurs transistors en parallèle, ceux-ci peuvent être des BJT ou des mosfets, nous discuterons des deux.

Pourquoi le transistor parallèle devient nécessaire

Lors de la réalisation de circuits électroniques de puissance, la configuration correcte de l'étage de sortie de puissance devient très cruciale. Cela implique la création d'un étage de puissance capable de gérer une puissance élevée avec le moins d'effort. Cela n'est généralement pas possible en utilisant des transistors uniques et nécessite que beaucoup d'entre eux soient connectés en parallèle.

Ces étapes peuvent principalement être constituées de dispositifs d'alimentation comme le BJT ou MOSFET de puissance . Normalement, des BJT simples deviennent suffisants pour obtenir un courant de sortie modéré, mais lorsqu'un courant de sortie plus élevé est requis, il devient nécessaire d'ajouter plus de nombre de ces appareils ensemble. Il devient donc nécessaire de connecter ces appareils en parallèle. Bien que en utilisant des BJT uniques est relativement plus facile, les connecter en parallèle nécessite une certaine attention en raison du seul inconvénient majeur des caractéristiques des transistors.

Qu'est-ce que la `` fuite thermique '' dans les BJT

Conformément à leurs spécifications, les transistors (BJT) doivent fonctionner dans des conditions raisonnablement plus froides, afin que leur dissipation de puissance ne dépasse pas la valeur maximale spécifiée. Et c'est pourquoi nous installons des dissipateurs sur eux pour maintenir le critère ci-dessus.

De plus, les BJT ont une caractéristique de coefficient de température négative qui les oblige à augmenter leur taux de conduction proportionnellement à leur la température du boîtier augmente .

Lorsque la température de son boîtier a tendance à augmenter, le courant traversant le transistor augmente également, ce qui oblige l'appareil à chauffer davantage.

Le processus entre dans une sorte de réaction en chaîne chauffant l'appareil rapidement jusqu'à ce que l'appareil devienne trop chaud pour supporter et soit endommagé de façon permanente. Cette situation est appelée emballement thermique, dans les transistors.

Lorsque deux ou plusieurs transistors sont connectés en parallèle, en raison de leurs caractéristiques individuelles légèrement différentes (hFE), les transistors du groupe peuvent se dissiper à des taux différents, certains un peu plus vite et d'autres un peu plus lents.

Par conséquent, le transistor qui peut conduire un peu plus de courant à travers lui pourrait commencer à s'échauffer plus rapidement que les appareils voisins, et bientôt nous pourrions trouver que l'appareil entre dans une situation d'emballement thermique s'endommageant et transférant ensuite le phénomène aux appareils restants. , Dans le processus.

La situation peut être traitée efficacement en ajoutant une résistance de petite valeur en série avec l'émetteur de chaque transistor connecté en parallèle. Le la résistance inhibe et contrôle la quantité de courant passant par les transistors et ne lui permet jamais d'aller à des niveaux dangereux.

La valeur doit être calculée de manière appropriée, en fonction de l'amplitude du courant qui les traverse.

Comment est-ce connecté? Voir la figure ci-dessous.

Comment calculer la résistance de limitation de courant de l'émetteur dans les BJT parallèles

C'est en fait très simple et pourrait être calculé en utilisant la loi d'Ohm:

R = V / I,

Où V est la tension d'alimentation utilisée dans le circuit, et «I» pourrait représenter 70% de la capacité de traitement de courant maximale du transistor.

Par exemple, disons que si vous avez utilisé 2N3055 pour le BJT, puisque la capacité de traitement de courant maximale de l'appareil est d'environ 15 ampères, 70% de celle-ci serait d'environ 10,5 A.

Par conséquent, en supposant que V = 12V, alors

R = 12 / 10,5 = 1,14 Ohms

Calcul de la résistance de base

Cela peut être fait en utilisant la formule suivante

Rb = (12 - 0.7) hFE / Courant du collecteur (Ic)

Supposons que hFE = 50, courant de charge = 3 ampères, la formule ci-dessus pourrait être résolue comme suit:

Rb = 11,3 x 50/3 = 188 Ohms

Comment éviter les résistances d'émetteur dans les BJT parallèles

Bien que l'utilisation de résistances de limitation de courant d'émetteur semble bonne et techniquement correcte, une approche plus simple et plus intelligente pourrait être de monter les BJT sur un dissipateur thermique commun avec beaucoup de pâte de dissipateur thermique appliquée sur leurs surfaces de contact.

Cette idée vous permettra de vous débarrasser des résistances émettrices bobinées en désordre.

Le montage sur un dissipateur thermique commun assurera un partage rapide et uniforme de la chaleur et éliminera la situation d'emballement thermique redoutée.

De plus, les collecteurs des transistors étant supposés être en parallèle et reliés les uns aux autres, l'utilisation d'isolateurs en mica ne devient plus indispensable et rend les choses très pratiques car le corps des transistors se connecte en parallèle via leur dissipateur thermique lui-même.

C'est comme une situation gagnant-gagnant ... les transistors se combinent facilement en parallèle à travers le métal du dissipateur thermique, éliminant les résistances d'émetteur encombrantes, ainsi que la situation d'emballement thermique.

Connexion de MOSFET en parallèle

Dans la section ci-dessus, nous avons appris comment connecter en toute sécurité des BJT en parallèle.En ce qui concerne les mosfets, les conditions deviennent totalement opposées, et largement en faveur de ces appareils.

Contrairement aux BJT, les mosfets n'ont pas les problèmes de coefficient de température négatif et sont donc exempts de situations d'emballement thermique dues à la surchauffe.

Au contraire, ces appareils présentent des caractéristiques de coefficient de température positive, ce qui signifie que les appareils commencent à conduire moins efficacement et commencent à bloquer le courant à mesure qu'il commence à se réchauffer.

Par conséquent lors de la connexion de mosfets en parallèle, nous n'avons pas à nous soucier de rien, et vous pouvez simplement les connecter en parallèle, sans dépendre de résistances de limitation de courant, comme indiqué ci-dessous. Cependant, l'utilisation de résistances de grille séparées pour chacun des mosfets doit être envisagée ... bien que ce ne soit pas trop critique.