Электрификация

Справочник домашнего мастера

Транзистор irf3205 параметры

Транзистор IRF3205

В документации (datasheet) по характеристикам от МОП-транзистора IRF3205 (HEXFET) говорится – это современный, высокопроизводительное устройство от компании International Rectifier (IR) с индуцированной конструкцией затвора (N-канальный). В параметрах заявлено большое поддерживаемое им напряжение 55 В и ток стока до 110 А. Основной особенностью этого MOSFET является очень низкое сопротивление, в открытом состоянии, составляющее порядка 0,008 Ом. Из за низкого внутреннего сопротивления его часто используют для коммутации цепей в инверторах, электроинструменте, преобразователях постоянного тока и т.д.

Power MOSFET-транзистор отличается от обычного затвором с большей толщиной оксида кремния, выдерживающего высокое входное и выходное напряжение.

Цоколевка

Распиновка транзистор irf3205 выполнена в пластиковом корпусе TO-220. Такой обычно применяется при мощности рассеяния до 50 Ватт. Три металлических, гибких вывода имеют следующее назначение: 1) З-затвор (G-gate); 2) С-сток (D-drain); 3) И-исток (S-source). Именно такое назначение и порядок следования выводов, если смотреть на маркировку, у всех транзисторов с префиксом “irf” в 220 корпусе.

Основные параметры

Для определения возможности использования транзистора irf 3205 в своем проекте необходимо изучить его технические характеристики. Они указываются в техническом описании (даташит) от производителя. Основные параметры изготовители представляют в двух таблицах, с наименование: абсолютные максимальные рейтинги и электрические характеристики.

Абсолютные максимальные рейтинги

Абсолютные максимальные рейтинги определяют предельные значения напряжений, тока, рассеиваемой мощности и рабочей температуры, которые способен выдержать полупроводниковый прибор в различных условиях эксплуатации. Надо знать, что эти величины устройство способно выдержать, но это не значит, что возможна его эксплуатация при таких значениях. Использование устройства на максимальных параметрах однозначно приведет к выходу его из строя. У irf3205 следующие максимальные параметры:

Необходимо внимательней отнестись к этим значениям. Иногда производители хитрят и указывают не применимые на практике величины. Так, максимальный заявленный ток стока (ID) у irf3205, указанный в первой строке таблицы, равен 110 A. Однако можно сказать, что это значение не более чем рекламный ход изготовителя, способствующий возможным продажам. Кристалл рассматриваемого прибора действительно может выдержать такой ID, но не корпус ТО-220 в который он заключен, ограниченный током 75 А. Об этих ограничениях в применении производитель указывает только в конце таблицы.

Электрические характеристики

В таблица электрических характеристик все параметры проверены производителем с учетом условий измерений, указных в столбце с соответствующим названием. Они проверяются при температуре окружающей среды менее 25 градусов. У данного устройства они следующие при TJ = 25 °C:

Тепловые параметры

Рассмотрим тепловые параметры irf3205. Они представлены в виде тепловых сопротивлений корпус-кристалл (RθJC=0.75°C /Вт) и кристалл-окружающая среда (RθJA=62°C /Вт). Для большинства современных полевых МОП-транзисторов RθJA определяется в первую очередь размещением элементов на печатной плате, а не самим полевым МОП-транзистором. Поэтому RθJA имеет меньшее значение для оценки тепловых характеристик, чем RθJC.

Маркировка

Первые символы маркировки указывают на изготовителя — International Rectifier (IR). Однако, так как транзистор выпускается очень давно (примерно с 2000 г.), выпуск его копии наладили и другие компании. Обновленные, безсвинцовые версии, размещенные в другом корпусе, содержат в конце маркировки символ “Z”: irf3205z (TO-220AB), irf3205zs (D2Pak), irf3205zl (TO262). Встречающиеся иногда символы «PbF» в конце , так же указывают на наличие безсвинцовой технологии изготовления.

Замена и аналоги

Комплементарная пара

Комплементарной пары у irf3205 нет.

Принцип работы

Назначение выводов сток и исток у мосфетов аналогичны контактам коллектора и эмиттера биполярного транзистора. Эти выводы делаются из материала n-типа, а корпус устройства и подложка из материала p-типа. Добавление диоксида кремния SiO2 на подложку образует тонкий слой диэлектрика, который отделяет клемму затвора от всего корпуса.

Получается однополярное устройство, в котором проводимость осуществляется движением электронов. Область между стоком и истоком образуют свободную от носителей заряда зону. Ее насыщение электронами управляется путем подачи положительного напряжения на клемму затвора.

Оно изменяет распределение заряда в полупроводнике, поэтому дырки под слоем диэлектрика, под действием электрического поля двигаются вниз, а свободные электроны притягиваются к области вверх, образуя таким образом n-переход. По этому переходу в последующем и течет электрический ток, сила которого зависит от величины приложенного на затвор напряжения. Возможная схема включения irf3205 показан на рисунке ниже.

Так же, в зависимости от величины управляющего сигнала МОП-транзистор закрываться (низкая проводимость) или в открываться (высокая проводимость).

Правила безопасности

Основная причина отказа у полевых транзисторов — КЗ между контактами стока-истока. В таком случае только внутреннее сопротивление источника напряжения сдерживает максимальный ток. Из за КЗ кристалл устройства плавится. А повышенное напряжение на затворе разрушает тонкий слой диэлектрика MOSFET. Таким образом, затвор irf3205 разрушится если напряжение на нем будет превысит 25 вольт. Производители советуют выбирать транзистор с 30% запасом по ожидаемым параметрам, при этом должны быть соблюдены требования по подавлению различных скачков напряжения и тока.

Применение

Предельно допустимое напряжение сток-исток до 55 В, позволяют использовать транзистор IRF 3205 в преобразователях напряжения работающих от 12 до 36 В, в бесперебойных источниках питания и др. Он так же популярен при работе в ключевом режиме в повышающих высокочастотных инверторах, например автомобильных. Посредством параллельного включения нескольких корпусов есть возможность построения преобразователей, рассчитанных на значительные токи. На видео можно посмотреть одну из простейших схем собранных на irf 3205 – сенсорный выключатель.

Производители

Далее можете скачать DataSheet транзистора IRF3205 от нескольких производителей. В России наиболее распространены: International Rectifier; Infineon Technologies. Однако, встречаются и других марок: First Silicon, Nell, Kersemi Electronic и др.

Благодаря большой токовой способности и низкому сопротивлению канала транзистор IRF3205 часто используется в качестве силовых ключей в автомобильных электронных устройства и там где нужно коммутировать относительно большие токи при небольших напряжениях.

Транзистор IRF3205 цоколевка

Цоколевка стандартная как и у большинства силовых транзисторов:

IRF3205 параметры

  • Тип — N-канальный MOSFET с обратным диодом
  • Тип корпуса — TO-220AB (SOT78)
  • Диапазон рабочих температур -55..+175°C

Максимальное напряжение сток-исток Uси = 55 В, позволяет транзистору IRF3205 работать в преобразователях напряжения питающихся от 12, 24 и 36 В, то есть во всех автомобильных применениях, в источниках бесперебойного питания и много ещё где.
При этом обещают сопротивление канала в открытом состоянии Rси вкл. = 8 мОм (0,008 Ом) и максимальный ток сток-исток при температуре 25°С: Iси макс.= 110 А. Вот только цифра 110 А, это лишь маркетинговый ход — это ток самого кристалла, а вот проволочка которой припаян контакт истока на кристале к выводу выдержит лишь 75 А. Это ограничение называют ограничением по максимальному току корпуса.

  • Время включения = 14 нс,
  • Время выключения = 50 нс,
  • Максимальное напряжение затвор-исток Uзи макс. = ±20 В,
  • Максимальная рассеиваемая мощность Pси макс. = 200 Вт,
  • Крутизна характеристики S = 44,
  • Пороговое напряжение на затворе 2…4 В,
  • Ток утечки затвора < 0,1 uA,
  • Ток утечки стока (закр.) < 25uA.

IRF3205 аналоги

Сам по себе транзистор IRF3205 (судя по даташитам) выпускался с 2001 и заслужил справедливую популярность и вот в 2011 выпустили обновленную версию с индексом «Z». Причем новая серия содержит три типа в разных корпусах:

  • IRF3205Z — TO-220AB
  • IRF3205ZS — D2Pak (поверхностный монтаж)
  • IRF3205ZL — TO-262 (для пайки стока к охладителю)

IRF3205Z обладает пониженным сопротивленим канала в открытом состоянии Rси вкл. = 6,5 мОм (0,0065 Ом), улучшенными временными характеристиками.

IRF3205 и IRF3205Z можно купить на ибее, первые от 3 долларов за десяток, вторые от 6,5 долларов. Разница в цене больше чем в два раза. Покупайте электронные компоненты из Китая только у проверенных продавцов и проверяйте их перед использованием.

Транзистор IRF3205 применение в радиолюбительской практике

IRF3205 это мощный N-канальный полевой транзистор используемый в основном для работы в ключевом режиме. Чаще всего этот униполярный транзистор можно увидеть в схемах регуляторов мощности, преобразователей и переключателей, в которых важна высокая скорость переключения.

Технические параметры транзистора IRF3205

Максимум напряжение сток-исток Uси — 55В
Максимальное напряжение затвор-исток Uзи : ±20В
Максимальны Ток сток-исток при температуре 25 С Iси — 110А
Сопротивление канала в открытом состоянии Rси — 8 мОм
Крутизна характеристики : 44S
Предельная рассеиваемая мощность Pси (max) — 200Вт
Пороговое напряжение на затворе: 2-4В
Корпус типа TO-220AB

Габаритные и установочные размеры полевого транзистора IRF3205 для монтажа на печатных платах

Максимальное напряжение сток-исток 55 В, позволяет IRF3205 работать в преобразователях напряжения питающихся от всех типов автомобильных аккумуляторов 12, 24 и 36 В, во многих источниках бесперебойного питания и т.п.

Схема управления частотой вращения двигателя на транзисторе IRF3205

Схема предназначена для регулировки и поддержания стабильной частоты вращения низковольтного двигателя мощностью от единиц ватт до 1000 ватт при напряжении питания не более 20 Вольт.

Схема преобразователя напряжения из 12 в 220 на IRF3205

От стандартной автомобильной батареи такая схема может питать устройство мощностью 100 ватт в течение 5-6 часов. В роли задающего генератора применяется специализированная микросхема КР1211ЕУ1. Она содержит тактовый генератор, частота следования которого задается постоянной времени цепи, подсоеденяемой к седьмому выводу микросборки. Выходные импульсы с генератора открывают по очереди полевые транзисторы VT4, VT5, которые генерируют в первичной обмотке трансформатора T1 переменный ток, на вторичной обмотки формируется выходное переменное напряжение близкое по форме к сетевому.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх