常见问题 | 罗姆半导体集团 -ag凯发旗舰厅

- 使用时即使是瞬间超过绝对最大额定值也不行，那样有可能出现击穿而损坏晶体管，或者造成hfe下降等性能退化。单发脉冲情况下可使用的范围要确认安全工作区（soa）。连续脉冲情况下，需要进行功率计算和元件温度计算。具体的判断步骤请参考｢判断能否使用的方法｣、｢元件温度计算方法｣。
  (另外，请同时参考与“降低额定值”相关的内容。）

数字晶体管是双极晶体管内增添了电阻器的一种晶体管。

普通的双极晶体管　　　增添电阻r1（输入电阻）　　增添电阻r2（eb间电阻）

■关于电阻r1

・电阻r1的作用是将输入电压转换成电流，使晶体管的工作状况稳定。

如果将ic等的电压输出直接加到双极晶体管的输入（基极）端，利用电压控制使晶体管工作，它的工作状态是不稳定的。
ic与基极引脚间接入电阻（输入电阻）用电流控制使晶体管工作，就可以使它的工作状态稳定。
（这是因为输出电流对输入电压呈指数函数变化，但对输入电流呈线性变化。）
数字晶体管中内置的r1就是这种输入电阻。

比较一下输入是电压和输入是电流的晶体管工作状态

	电压控制基极-发射极间电压：v_eb	电流控制基极电流：i_b
测试电路图
理论表达式
输入- 输出特性

看一看输入- 输出特性便可知：用右边的电流控制，输出对输入呈线性变化；用左边的电压控制，输出对输入就呈指数函数变化。就是说，用电压控制时输入的极小变化就会引起输出电流大的变化，工作状态不稳定。

例如右边的特性曲线，输入电流从40μa改变为2倍的80μa时输出电流从9ma变成2倍的18ma；而左边的特性曲线，输入电压从0.7v仅仅升高了14％到0.8v，输出电流就从10ma变成7倍那么高的70ma。
因此，只要有轻微的噪声进入输入电压就会引起输出电流大幅度变化，也就不适合实际使用。

就这样，由于双极晶体管采用电流控制是稳定的，所以就要将ic的输出电压转换成基极电流，为此也就需要有输入电阻r1。因为数字晶体管内置有这个输入电阻r1，所以有利于削减元器件数和安装空间。

■关于电阻r2

・电阻r2的作用是吸收漏电流，防止误动作。

电阻r2的作用是降低从输入端进来的漏电流和噪声等，防止晶体管误动作。



如果输入电流很小，它就完全进入地线。但是，如果输入电流大，部分输入电流开始进入晶体管的基极，晶体管导通。
如果输入电流小，它就完全进入地线，晶体管不导通。（没有漏电流等引起的误动作）	如果输入电流大，部分输入电流就进入基极，晶体管开始导通。（处于通常的导通状态）

v_r2=v_be<(eb 间的正向电压≒0.7v) 的情况	v_r2=v_be>(eb 间的正向电压≒0.7v) 的情况

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- 以dtc114eka为例做如下说明。
  
  数字晶体管工作时，为使内置晶体管的发射极-基极间（eb间）的正方向有基极电流通过，eb 间需要加正向电压（25℃下约为0.7v）。由于数字晶体管内置晶体管的eb 间与电阻r2并联，所以r2也同样外加了0.7v电压。从而可知，r2上有ir2= 0.7v/10kω=70μa的电流通过。
  
  当输入电压vin为5v时，in 引脚的电位就是 5v，因为内置晶体管的eb 间电位差是0.7v，所以电阻r1两端的电压是 5v-0.7v = 4.3v 。
  从而可知，r1上有ir1= 4.3v/10kω = 430ua的电流通过。
  
  从而可知，内置晶体管的基极有430μa-70μa= 360μa的电流通过。
  
  这样计算就可以计算出流过内置晶体管的基极电流。要使数字晶体管充分导通（ = 降低输出电压vo（on）) 就要调整输出电流 io 和输入电压vin，以使输出电流 io 达到进入内置晶体管的基极电流的10～20倍以下。如果输入电压vin 不够高，输出电流不够大，就要使用输入电阻r1小那种型号的数字晶体管。
  
  温度为25℃时，发射极－基极间正向电压约为0.7v。温度变化时，温度每上升1℃该正向电压便减小约2.2mv。例如，50℃时约为0.7v- (50℃-25℃)×2.2mv= 0.645v。反之，温度降低到-40℃时约为0.7 (25℃- (-40℃))×2.2mv= 0.843v。
  请注意，就是这样，正向电压vf也受温度影响而变化。而且，25℃时的正向电压无论如何也就大致为0.7v，有±0.1上下的偏差。
  对于数字晶体管，内置电阻r1、r2有±30％上下的偏差，所以要考虑并计算电阻值为最不利的情况。
  由于正向电压和电阻值都有偏差，所以可以认为上述计算方法得到的结果无论如何也就是大致的基准值。

- 每种产品都有soa（safe operating area)，如果在此区域内那肯定能用。
  例如：vds=20v、idpeak=2a、pw=100μs 时 ⇒　pw=100μs 的区域内，可以使用。

- 容许损耗（pc)需要降低（降低额定值），以便与环境温度（ta）相适应。请根据下面的特性曲线使晶体管的消耗功率降低到与环境温度相适应的程度。
  
  也有必要降低安全工作区（soa)的额定值，具体情况请参考「为了放心使用rohm的晶体管-tr能否使用的判断方法」。
  而且，电特性（以双极晶体管/数字晶体管的输入电压(vbe， vi(on)， vi(off) )和 hfe， gi为例）受温度影响会有变化。所以，设计时要参考电特性曲线，以保证温度变化时也能正常工作。mosfet也要这样考虑。

- 由于晶体管、二极管产品属于固体，因此msds的制作及提供在本产品中不适用。

- 小信号产品可以认为相同，没太大差异。
  但功率产品根据额定值不同，相同封装下热阻值却不同。

- 需要个别在使用电路板上做rth测量。

- 以往使用的是rohs指令的含溴素阻燃剂的模型树脂，为了进一步减少对环境的影响，开始采用无卤素树脂。
  rohm的无卤素的定义(均质材料中)：
  (1)氯900ppm以下
  (2)溴900ppm以下
  (3)氯及溴的总含量1500ppm以下
  (4)三氧化二锑1000ppm以下。
  这符合iec61249标准，并满足对环境管理严格的欧洲主要厂商们的要求。

- v_i(on)min.：
  指数字晶体管on区域内的最小输入电压值。从on状态转换成off状态时，有必要将值设定得比这个最小输入电压值更低。
  v_i(off)max.：
  指数字晶体管off状态保持区域内最大输入电压值。从off状态转换成on状态时，有必要将值设定得比这个最大输入电压值更高。