Transistör

BJT (Bipolar Junction Transistor), yük taşıyıcı olarak hem elektronları hem de elektron deliklerini kullanan bir transistör türüdür. BJT transistörlerin bazı özellikleri: Yapı: İki PN bağlantısı bulunur. Çeşitler: NPN ve PNP olmak üzere iki farklı konfigürasyona sahiptir. Çalışma prensibi: Terminallerinden birine enjekte edilen küçük bir akım, diğer uçlarda çok daha büyük bir akımı kontrol eder. Kullanım alanları: Analog ve dijital işlevler için entegre devrelerin bir parçasıdır. BJT transistörler, akım kontrollü transistörlerdir.

Transistör ve röle aynı şey değildir, her ikisi de farklı işlevlere sahip devre elemanlarıdır. Transistör, elektrik sinyallerini yükselterek akım ve gerilim kazancı sağlayan yarı iletken bir devre elemanıdır. Bazı farklar: Kullanım Alanı: Transistörler genellikle küçük DC akımları değiştirmek için kullanılırken, röleler AC ve DC akımları değiştirebilir. Hız: Transistörler hızlıdır, röle ise daha yavaştır. Yapı: Transistörlerin mekanik bir parçası yoktur, rölelerin ise bobin, palet ve kontak gibi mekanik parçaları bulunur.

İnvertör kaynaklarda genellikle MOSFET (Metal-Oksit-Yarı İletken Alan Etkili Transistör) ve IGBT (Yalıtımlı Kapı Bipolar Transistör) transistörleri kullanılır. MOSFET: Küçük sinyallerle büyük akımları kontrol etme yeteneği sayesinde, genellikle invertörler, sinyal amplifikatörleri ve güç kaynaklarında tercih edilir. IGBT: Büyük akımları verimli bir şekilde kontrol etmek için MOSFET ve BJT'nin avantajlarını birleştirir. Ayrıca, BJT (Bipolar Bağlantı Transistörü) de invertör kaynaklarda kullanılan bir diğer transistör türüdür. Transistör seçimi, invertörün kullanım amacına ve çalışma koşullarına bağlı olarak değişir.

Transistörün fazla çalıştırılması çeşitli olumsuz sonuçlara yol açabilir: Aşırı ısınma: Transistör, kendi çalışmasından veya sıcak bir ortamda bulunmasından dolayı aşırı ısınabilir. Kristal yapının bozulması: Aşırı ısınma durumunda transistörün kristal yapısı bozulur. Performans düşüşü: Transistör, limitsel karakteristik değerlerinin aşılması durumunda düzgün çalışmayabilir. Diğer devre elemanlarının etkilenmesi: Transistörün kararlı çalışmaması, bağlı olduğu diğer devre elemanlarını da etkileyebilir. Transistörün güvenli ve istikrarlı çalışabilmesi için, karakteristik değerlerine uygun bir devre düzeni kurulmalı ve transistör kataloğu ile karakteristik eğrilerde belirtilen bilgilere uyulmalıdır.

TIP120 ve TIP121 arasındaki temel farklar şunlardır: Voltaj ve Akım Kapasitesi: TIP120, 60V ve 5A kapasitelerine sahipken, TIP121 80V ve 5A kapasitelerine sahiptir. Kullanım Alanı: TIP120, genellikle daha düşük güç uygulamaları için kullanılırken, TIP121 orta güç anahtarlama ve doğrusal anahtarlama uygulamalarında tercih edilir. Her iki transistör de NPN epitaksiyel Darlington transistörlerdir ve TO-220 paketinde bulunur.

2SA2222 (A2222) transistörü, 50V kollektör-emitter voltajına (Vce) sahiptir.

SOT-223 paketi, çeşitli transistör tiplerini içerebilir, bunlardan bazıları: BCP53. 2STN1360. BCV27. SOT-223 paketi, kompakt tasarımı sayesinde sıkı alanlarda bile kolaylıkla kullanılabilir ve genellikle anahtarlama, amplifikasyon ve sinyal kontrolü gibi uygulamalarda tercih edilir.

TO90 transistör hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, transistör hakkında genel bilgi verilebilir. Transistör, elektronik sinyalleri ve elektrik gücünü amplifiye veya geçiş yapabilen yarı iletken bir cihazdır. Transistörlerin bazı işlevleri: Anahtarlama (switching). Yükseltme (amplification). Transistörler, bilgisayarlar, akıllı telefonlar, tıbbi cihazlar ve telekomünikasyon sistemleri gibi birçok alanda kullanılır.

45AS soğutucu, çeşitli transistörler için kullanılabilir. Ayrıca, 45AS alüminyum soğutucuların entegre, fan ve elektronik kartların üzerine uygun boyutlarda tasarlandığı belirtilmiştir.

BD139 transistör, genellikle ses amplifikatörleri ve sürücüler gibi uygulamalarda kullanılır. Başlıca işlevleri: Amplifikasyon: Ses sinyallerini artırarak daha yüksek ve net ses çıkışı sağlar. Anahtarlama: Akım akışını açıp kapatarak kontrol eder, bu sayede motorlar veya lambalar gibi orta güç cihazlarını yönetebilir. Güç yönetimi: 1.5A'ya kadar olan yükleri işleyerek enerji tüketimini ses kalitesi ile uyumlu hale getirir. Ayrıca, BD139 transistör, RF amplifikatör devrelerinde yüksek frekanslı sinyalleri güçlendirmek ve otomatik kontrol sistemlerinde de kullanılabilir.

BJT'de akım kazancı, farklı konfigürasyonlara göre farklı yöntemlerle bulunur: Ortak bazlı (CB) devreler: Akım kazancı yoktur, sadece gerilim kazancı vardır. Ortak kollektörlü (CC) devreler: Akım kazancı vardır, gerilim kazancı yoktur. Ortak emiterli (CE) devreler: Hem akım hem de gerilim kazancı vardır. Ortak emiterli devrelerde akım kazancı, kollektör akımının baz akımına oranıyla belirlenir. Ayrıca, transistörün akım kazancı, sıcaklık değişimleriyle de ilişkilidir; sıcaklık arttığında β değeri artar, bu da kollektör akımının artmasına ve VCE geriliminin değişmesine yol açar.

IRF1404 ve IRF1405 arasındaki temel farklar şunlardır: Gate-Source Gerilimi: IRF1404, 40V'luk bir Gate-Source gerilimine sahipken, IRF1405 55V'luk bir gerilime sahiptir. Sürekli Çıkış Akımı: IRF1404, 162A sürekli çıkış akımına sahipken, IRF1405 169A akım taşıyabilir. Paket Tipi: Her iki model de TO-220 paket tipindedir. Güç Tüketimi: IRF1405, 330W maksimum güç tüketimine sahipken, IRF1404 333W güç tüketebilir. Bu farklılıklar, IRF1405'in daha yüksek voltaj ve akım kapasiteleri ile daha yüksek güç tüketimine sahip olduğunu göstermektedir. IRF1404 ise daha düşük voltaj ve akım gereksinimleri için daha uygundur.

BC238 transistör, 20V gerilim dayanımına sahiptir. Ayrıca, BC238 transistörün maksimum kollektör-emiter gerilimi (Vce) 45V'dur.

Transistörlü anahtarlama devresi, transistörlerin anahtarlama elemanı olarak kullanıldığı devrelerdir. Transistörlerin anahtarlama için iki ana çalışma bölgesi vardır: 1. Kesim (Cut-off) Bölgesi: Transistör tamamen kapalıdır, kollektör akımı sıfırdır. 2. Doyum (Saturation) Bölgesi: Transistör tamamen açıktır, kollektör akımı maksimumdur. Transistörlü anahtarlama devrelerinde, küçük bir base akımı ile kollektördeki yük için gerekli olan çok büyük akımlar anahtarlanabilir. Transistörlü anahtarlama devrelerine örnek olarak, NPN transistör ile röle anahtarlama veya PNP transistör ile anahtarlama devreleri verilebilir.

D718 transistörü, 120V voltaja sahiptir.

Transistörün sağlam olup olmadığını anlamak için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir: Multimetre ile bacak tespiti: Multimetre diyot kademesine getirilir. Problardan biri transistörün orta ucuna (beyz bacağı) sabit tutulur, diğer prob ise iki uca tek tek değdirilir. İki ucun da multimetrede değer göstermesi gerekir. Sabit tutulan uç değiştirilerek iki değer karşılaştırılır. Küçük olan değer kollektör bacağını, büyük olan ise emiter bacağını ifade eder. Sabit tutulan bacaktaki probun rengi siyahsa PNP, kırmızıysa NPN tiptir. Multimetre ile direnç ölçümü: NPN transistör için beyz-emiter arası iletimde direnç değeri düşük çıkar. Beyz-kolektör arası kesimde ise direnç değeri yüksek çıkar (multimetre ekranında genelde “OL”-Open Loop). Zayıf bağlantı tespiti: Transistörün çalışabilmesi için kaynak gerilimine ihtiyacı vardır. Kollektör ucu ile toprak arası kaynak gerilimi veriyorsa transistör arızalıdır. VCE gerilim seviyesi tespiti: Transistör doyum bölgesinde çalıştığında kollektör-emiter arası doyum gerilimi yaklaşık 0.3V olmalıdır. Toprağa göre gerilim seviyesi tespiti: Transistör aktif bölgede çalıştığında her bir noktanın toprağa göre gerilimleri ölçülür. Ölçülen değerler transistörün veri katalogundaki değerlerle örtüşmüyorsa arızalı olduğu anlaşılır. Transistörün sağlamlık testinin uzmanlık gerektirebileceği ve yanlış bir müdahalenin cihaza zarar verebileceği unutulmamalıdır.

Diyot ve transistör akım-gerilim eğrilerini elde etmek için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir: Devre Kurulumu ve Ölçümler: Diyotun akım-gerilim eğrisini elde etmek için, diyotun iki ucu arasındaki gerilimi (VD) ve geçen akımı (ID) ölçen bir devre kurulur. DC gerilim kaynağı kademeli olarak artırılır ve her adımda VD ve ID değerleri ölçülür. Bu veriler kullanılarak VD-ID grafiği çizilir. Benzetim Programları: Benzetim programları kullanılarak diyotun akım-gerilim eğrisi oluşturulabilir. Programda, gerilim kaynağı değerleri değiştirilerek ID akımı hesaplanır ve sonuçlar grafik haline getirilir. Formül Kullanımı: Diyotun akım-gerilim ilişkisi, ID = Io (exp(qVD/kT) - 1) formülü ile matematiksel olarak da gösterilebilir. Transistör akım-gerilim eğrileri, giriş ve çıkış karakteristik eğrileri üzerinden elde edilir. Giriş Karakteristiği: Kollektör-emiter gerilimi (VCE) sabit tutularak, baz akımı (IB) değiştirilir ve baz akımındaki değişimin baz-emiter gerilimine (VBE) etkisi ölçülür. Çıkış Karakteristiği: Baz akımı (IB) sabit tutularak, kollektör akımı (IC) ve kollektör-emiter gerilimi (VCE) arasındaki ilişki incelenir. Transistör akım-gerilim eğrilerinin elde edilmesi için daha karmaşık devre kurulumları ve ölçümler gerekebilir. Bu nedenle, doğru sonuçlar için bir uzmana danışılması önerilir.

Transistörlerin emiter ve beyz uçlarının ters bağlanmasının nedeni, transistörün doğru yönde kutuplanmasını sağlamaktır. Transistörün doğru yönde kutuplanması için: Emiter-beyz birleşimi doğru yönde polarmalanır. Kollektör-beyz birleşimi ise ters yönde polarmalanır. Bu polarma, transistörün yükselteç olarak veya anahtar olarak çalışmasını sağlar. Yükselteç olarak çalışma: Doğru polarma altındaki beyz-emiter birleşimi, emiterde bulunan elektronların beyze doğru çekilmesini sağlar. Anahtar olarak çalışma: Transistörün beyz-emiter jonksiyonu ters yönde kutuplandığında transistör kesimde olur ve kollektör-emiter arası ideal olarak açık devre olur.

Transistör ile LED sürmek için aşağıdaki adımlar izlenebilir: 1. Devre Kurulumu: NPN transistörlü bir LED sürücü devre kullanılabilir. 2. Direnç Seçimi: LED'in zarar görmemesi için, devredeki R direnci, LED akımını sınırlayacak şekilde seçilmelidir. 3. Bağlantı: Transistörün bacak bağlantıları doğru yapılmalıdır. Örnek bir devre şeması ve detaylı bilgi için aşağıdaki kaynaklar incelenebilir: e-dergi.tubitak.gov.tr; forum.donanimhaber.com. Transistör ile LED sürme işlemi, elektrik bilgisi gerektirdiğinden dikkatli olunmalıdır.

Tristör (SCR) ve MOS (MOSFET) arasında hız karşılaştırması: - Tristör: Saniyede 25.000 kez açma ve kapama yapabilen tristörler vardır. - MOS (MOSFET): MOSFET, tristörü tetiklemek için kullanılır, ancak kapatma özelliği yoktur. Bu bilgilere göre, tristör MOS'tan daha hızlıdır.