Spis treści:
BSS138 to tranzystor MOSFET z kanałem N, wykorzystujący zaawansowaną technologię DMOS minimalizującą straty mocy. Niska rezystancja w stanie załączenia i zdolność do pracy przy niskim napięciu umożliwiają zastosowanie BSS138 w aplikacjach wymagających oszczędzania energii i redukcji rozmiarów komponentów. Technologia DMOS wyróżnia się wysoką gęstością prądu i doskonałą zdolnością do szybkiego przełączania. W jaki sposób jest zbudowany tranzystor MOSFET? Jakie ma parametry elektryczne i zastosowanie?
Podstawowe informacje o tranzystorze BSS138
Tranzystor BSS138 jest zaprojektowany w tak i sposób, aby efektywnie sterować prądem bez generowania nadmiernego ciepła. W praktyce przekłada się to niezawodność, długą żywotność i wysoką wydajność. Dzięki niskiemu napięciu progowemu BSS138 jest idealnym rozwiązaniem dla urządzeń działających w niskonapięciowych systemach zasilania, takich jak przenośne gadżety i inteligentne urządzenia domowe. Ponadto jest stosowany w sterownikach dla małych silników serwo, które wymagają delikatnej i dokładnej regulacji.
Z kolei w aplikacjach przemysłowych i konsumenckich, gdzie jest wymagana miniaturyzacja przy jednoczesnym zachowaniu wydajności, BSS138 zapewnia łatwy montaż. Dzięki kompaktowej obudowie SOT-23 umożliwia prostą integrację z różnymi obwodami drukowanymi.
Budowa tranzystora MOSFET BSS138
MOSFET z kanałem typu N oznacza, że przewodzi prąd między drenem i źródłem, kiedy na bramce występuje dodatnie napięcie względem źródła. W tranzystorach typu N, elektrony, które są nośnikami ładunku, płyną od źródła do drenu przez kanał utworzony pod wpływem napięcia przyłożonego do bramki.
- Bramka w tranzystorze BSS138 to kluczowy element sterujący, który decyduje o stanie przewodzenia tranzystora. Poprzez aplikację odpowiedniego napięcia na bramce, tranzystor może być otwarty (przewodzący prąd) lub zamknięty (nieprzewodzący prąd). Bramka jest izolowana elektrycznie od kanału przez bardzo cienką warstwę, co sprawia, że tranzystor MOSFET jest urządzeniem sterowanym napięciowo.
- Dren w tranzystorze BSS138 to elektroda, przez którą prąd wypływa z urządzenia. Gdy tranzystor jest w stanie przewodzenia (bramka aktywna), dren zbiera elektrony przepływające przez kanał ze źródła. W typowej konfiguracji MOSFET dren jest zazwyczaj połączony z obciążeniem, które tranzystor ma za zadanie kontrolować.
Pozostałe elementy budowy
- Źródło w tranzystorze BSS138 to elektroda, przez którą prąd wpływa do tranzystora. To punkt początkowy dla elektronów, które przemieszczają się do drenu, gdy tranzystor jest w stanie przewodzenia. W przypadku tranzystorów typu N źródło jest zazwyczaj połączone z niższym potencjałem elektrycznym (np. bezpośrednio z masą w układzie).
- Obudowa SOT-23 używana dla tranzystora BSS138 jest popularnym wyborem w elektronice ze względu na swoje małe rozmiary i łatwość montażu na powierzchni płytki drukowanej. Jest to obudowa o trzech wyprowadzeniach.
Parametry elektryczne
- Napięcie dren-źródło (VDSS) dla BSS138 wynosi 50 V. To maksymalne napięcie, które można bezpiecznie przyłożyć między drenem i źródłem tranzystora, gdy bramka nie przewodzi prądu.
- Napięcie bramka-źródło (VGSS) dla BSS138 może osiągać wartości od -20 V do +20 V. Wskazuje to na zakres napięcia, które może być bezpiecznie przyłożone między bramkę a źródło tranzystora. Jest to ważne dla zapewnienia prawidłowego sterowania tranzystorem, bez ryzyka uszkodzenia izolacji bramki.
- Maksymalny ciągły prąd drenu (ID) dla BSS138 wynosi 0,22 A. Oznacza to maksymalny prąd, który może płynąć przez tranzystor podczas normalnej pracy, kiedy jest on w pełni otwarty (załączony).
- Moc rozpraszana (PD) dla BSS138 to 0,36 W. Jest to maksymalna ilość energii (w postaci ciepła), którą tranzystor może rozproszyć podczas pracy, bez przekroczenia swojej maksymalnej temperatury pracy. Parametr ten jest ważny w projektowaniu układu, aby zapewnić adekwatne chłodzenie i uniknąć uszkodzenia tranzystora z powodu przegrzania.
- Rezystancja w stanie załączenia (RDS(on)) dla BSS138 wynosi 3, 5Ω przy VGS = 10 V i ID = 0,22 A. Ten parametr określa oporność tranzystora w stanie przewodzenia prądu. Niska wartość RDS(on) oznacza mniejsze straty mocy i wyższą efektywność energetyczną układu.
- Rezystancja termiczna, złącze-do-otoczenia (RθJA) dla BSS138 wynosi 350°C/W. Ten parametr wskazuje na zdolność tranzystora do odprowadzania ciepła wytworzonego podczas pracy do otoczenia.
Zastosowanie tranzystora BSS138
BSS138 jest wykorzystywany w aplikacjach sterowania silnikami serwo ze względu na niską rezystancję w stanie załączenia i wysoką efektywność energetyczną. Dzięki tym właściwościom BSS138 umożliwia precyzyjne sterowanie prędkością silnika.
Tranzystor BSS138 jest stosowany do sterowania większymi tranzystorami MOSFET w układach zasilających i w inwersorach. Dzięki zdolności do szybkiego przełączania i niskiej rezystancji BSS138 pozwala na efektywne i szybkie sterowanie stanem tranzystorów MOSFET.
W systemach oświetleniowych BSS138 jest używany do sterowania oświetleniem LED, co pozwala na osiągnięcie niskiego poboru mocy i minimalnych strat energetycznych. Tranzystor zapewnia szybką reakcję na sygnały sterujące, co umożliwia płynne ściemnianie i kontrolę jasności.
Do czego jeszcze jest wykorzystywany?
Dzięki niskiemu poborowi mocy BSS138 jest idealnym wyborem do zastosowań w urządzeniach przenośnych, które są zasilane bateryjnie. Minimalizuje zużycie energii, wydłużając tym samym czasu działania baterii w gadżetach elektronicznych, urządzeniach noszonych i w innych urządzeniach mobilnych.
BSS138 jest używany również do interfejsowania logiki o różnych poziomach napięć. Jest szczególnie przydatne w systemach mikrokontrolerowych, gdzie jest wymagane dopasowanie poziomów logicznych między różnymi komponentami systemu. Pozwala to na bezproblemową komunikację i interoperacyjność między różnymi standardami napięciowymi.
W aplikacjach zasilających BSS138 znajduje zastosowanie w projektowaniu zasilaczy, gdzie jego niska moc rozpraszana i wysoka efektywność są kluczowe. Jest wykorzystywany do przełączania i sterowania prądami w układach.
Podsumowując, BSS138 jest wszechstronnym, efektywnym i niezawodnym tranzystorem MOSFET, który znajduje zastosowanie w wielu nowoczesnych technologiach wymagających energooszczędnych i miniaturyzowanych rozwiązań w zarządzaniu mocą.
