BJT - absoluter maximaler Basisstrom?

Schauen wir uns zum Beispiel das Datenblatt für einen MMBT3904 an. Der Abschnitt über das absolute Maximum spricht hauptsächlich von maximalen Spannungsunterschieden und einer einzigen Stromgrenze - dem Kollektorstrom.

Ich bin es gewohnt, diese und ähnliche BJTs als gesättigte Schalter zu verwenden. Und ich verstehe das, sobald Sie einen Basisstrom haben, der ausreicht, dass der Hfe den Kollektorstrom maximal macht ... Ich kann loslegen.

Als ich ein Kind war, kannte ich dieses Zeug nicht so gut wie jetzt (was viel aussagt), also versuchte ich, gesättigte BJT-Schalter ohne Basiswiderstand einzurichten. Also würde ich viel, viel zu viel Strom von der Basis zum Emitter pumpen und ihn auseinander blasen. Ich bin jetzt älter und weiser.

Aber die Frage steht immer noch: Wie berechne ich aus den absoluten Maxima auf dem Datenblatt, was effektiv der absolute minimale Basiswiderstand ist? Das heißt, die absolut maximale Menge an Basisstrom, bevor der blaue Rauch freigesetzt wird?

Es macht keinen Sinn, den Transistor über die volle Sättigung hinaus zu sättigen.
@ Ignacio Vazquez-Abrams Ganz klar. Die Frage ist weitgehend eine akademische.
@IgnacioVazquez-Abrams, nsayer: Wenn ein BJT-Transistor mit abnehmendem erzwungenem Beta (dh höhere Basisansteuerung pro Kollektorstrom) angesteuert wird, fällt Vsat und es können viel niedrigere Werte als normalerweise erreicht werden. Ich habe einen Transistor mit Ibase ~= 10 x Icollector verwendet!!! um ein extrem niedriges Vsat zu erhalten - im mV-Bereich. Dies wurde verwendet, um einen PNP-Transistor einzuschalten, der einen Widerstandsteiler für eine ADC-Schaltung speist, wodurch ein sehr geringer Fehler vom "Schalter" sichergestellt wird. Da der ADC-Teilerstrom ein kleiner Bruchteil eines mA war und der Betrieb nur gelegentlich stattfand, war der Ansteuerstrom in mA oder so völlig akzeptabel.
Wenn ich heute dieselbe Aufgabe machen würde, würde ich einen angemessen niedrigen Rdson-MOSFET verwenden.

Antworten (3)

Ich vermute, dass die Verlustleistung der limitierende Faktor sein wird.

Normalerweise würden Sie sich nur mit (Vce x Ic) befassen, da (Vbe x Ib) im Vergleich dazu unbedeutend wäre.
Aber wenn Sie die Hölle aus Ib herausfahren, wird es zu einem weitaus bedeutenderen Begriff.

In meiner Jugend sind also die Transistoren durchgebrannt, weil der Basisstrom nicht mit einem Widerstand begrenzt wurde, nur weil der praktisch unbegrenzte Strom das Verlustleistungsmaximum des Geräts überschritten hat? Das würde Sinn machen.
Wenn Sie diese Zahl berechnen, übersteigt sie jedoch den maximalen Kollektorstrom bei weitem, was intuitiv einfach falsch erscheint.
@Trevor_G - An diesem Punkt sind Sie gut in die Sättigung gegangen, sodass die Ic / Ib Hfe-Verstärkung nicht mehr wirklich etwas bedeutet und Ic wahrscheinlich mehr von der umgebenden Schaltung und Stromversorgung bestimmt wird.
Ja ich weiß, aber Ic max hat auch nichts mit Hfe zu tun. Da schmilzt der Bonddraht. Wenn Sie Ib max aus der Verlustleistung bei 0,7 V berechnen, erhalten Sie einen höheren Strom als Ic max.

Der 2N3904 , vermutlich derselbe Chip, listet den maximalen Spitzenbasisstrom als 100 mA auf.

Da diese Annahme nicht unbedingt richtig ist, würde ich vorschlagen, den Spitzenstrom auf einen Bruchteil davon (vielleicht 20-50 mA) und den kontinuierlichen Basisstrom auf vielleicht 20 mA (1/10 des maximalen Kollektorstroms) zu begrenzen.

Denken Sie daran, die Verlustleistung aufgrund des Basisstroms zu berücksichtigen - Vbe kann bei höheren Strömen über 1 V liegen, daher ist dies in einem SOT-23-Gehäuse von Bedeutung.

Wenn ich mir ähnliche Teile ansehe, die ich normalerweise verwende, ist der MMBT4401 auf 50 mA Basisstrom spezifiziert und hat 1,2 V Vbe (max). Der MMBT3904 hat einen höheren Vbe-Abfall. Der 8050 hat einen Vbe (max) von 1,2 V bei 80 mA Basisstrom (der MMBT3904 hat wiederum einen viel höheren Vbe-Abfall).

Es macht im Allgemeinen keinen Sinn, mehr Basisstrom als etwa Ic / 10 zu haben, also würde ich sagen, dass dies den minimalen praktischen Basiswiderstand bestimmt. Wenn Sie eine 100-mA-Relaisspule mit einem 5-V-Antrieb schalten, beträgt der praktische Mindestwiderstand etwa 400 Ohm, was weit unter dem Strom liegt, der wahrscheinlich langfristige Schäden verursachen würde, geschweige denn sofortige Schäden.

Beachten Sie, dass das absolute Maximum kein Ziel ist, das Sie anstreben sollten, es ist eine Warnung vor etwas, das vom Hersteller angegeben ist, von dem Sie sich fernhalten sollten, wenn Sie Zuverlässigkeit wünschen, und dass Sie die Messbedingungen sorgfältig prüfen sollten, falls sie optimistisch sind (z , wenn abs max von etwas bei 25 ° C angegeben ist und Ihre Anwendung 80 ° C sieht, müssen Sie die Zahl möglicherweise erheblich herabsetzen, um sicher zu sein).

Wenn für etwas kein ABS-Maximum angegeben ist, bedeutet das nicht, dass Sie einen Freibrief haben, so hoch zu gehen, wie Sie möchten, sondern einfach, dass der Hersteller es nicht für wichtig hielt, dies anzugeben, möglicherweise weil die Ingenieure dies in den meisten Anwendungen nicht tun Sie müssen sich (wie in diesem Fall) keine Sorgen machen.

Ich hätte nie gedacht, dass es in Ordnung ist, überschüssigen Strom durch den BE-Übergang zu pumpen. Ich möchte nur lernen, wie ich sicherstellen kann, dass meine aktuellen Designs die Dinge nicht übermäßig betonen. Es ist schön, eine Bestätigung in Form von Bauchmuskeln zu bekommen. max. Bewertungen, die weit von Ihrem Standort entfernt sind.
@nsayer: Siehe "forced beta" electronic.stackexchange.com/questions/311243/… was genau diese Frage beantwortet.

Arbeiten Sie rückwärts vom maximalen Kollektorstrom und dem maximalen Hfe für diesen Kollektorstrom. Verwenden Sie dann vielleicht den 80%-Wert für alle Fälle. Jedoch...

Es sieht so aus, als hätte der verbundene Transistor einen typischen Hfe von etwa 25 für einen Kollektorstrom von 200 mA. Dies würde 16 mA in die Basis bedeuten, aber bei einem anderen Gerät, um 200 mA zu erhalten, könnte der erforderliche Basisstrom doppelt so hoch sein.

Hmmm, ich glaube, ich würde einen Transistor finden, der ein Datenblatt hat, das den maximalen Basisstrom angibt.