Power Bipolar Transistor

Power Bipolar Transistor

Ein Leistungsbipolartransistor (engl. Power Bipolartransistor (Power BJT), BJT: bipolar junction transistor) ist eine spezialisierte Version eines Bipolartransistors, der für das Leiten und Sperren von großen elektrischen Strömen und Spannungen optimiert ist (bis mehrere hundert Ampere und bis ca. 1000 Volt, bei einem Bauteilvolumen von ca. einem Kubikzentimeter). Im Gegensatz zum normalen Bipolartransistor besitzt der Leistungsbipolartransistor eine vertikale Anordnung, damit sich die Ströme gleichmäßig über ein großes Gebiet innerhalb des Halbleiters verteilen.

In der Industrie stellt der Leistungsbipolartransistor – ebenso wie der Leistungs-MOSFET – ein industrielles Standardbauteil zur Beeinflussung des elektrischen Stromes da. Er wird als Leistungsverstärker und Schalter verwendet und wirkt näherungsweise wie eine stromgesteuerte Stromquelle.

Aufbau und Funktionsweise

Schematischer Aufbau eines npn-Leistungsbipolartransistors
Innerer Aufbau eines klassischen Leistungstransistors. Der Kollektor ist elektrisch mit dem Metallgehäuse verbunden.

Ein Leistungsbipolartransistor muss in der Regel eine große Basis-Kollektor-Spannung aushalten können. Der Kollektor des Transistors muss somit schwach dotiert werden, damit es nicht zum Lawinendurchbruch kommt. Die größere Basis-Kollektor-Spannung hat in der Basis eine größere Raumladungszone zur Folge. Deshalb muss die Basisbreite groß gewählt werden, um einen Durchschlag (engl. punch through) des Transistors zu vermeiden. Die große Basisbreite hat eine viel kleinere Stromverstärkung zur Folge. Im Vergleich zu Kleinsignal-Bipolartransistoren mit Stromverstärkungen im Bereich von 100–1000 haben Leistungsbipolartransistoren nur eine Verstärkung von etwa 10–100.

Beim Leistungsbipolartransistor kann es zum sogenannten zweiten Durchbruch kommen, welcher bei sehr großen Spannungen und Strömen auftreten kann. Wegen der erhöhten Temperatur infolge der hohe Ströme beginnt das Halbleitermaterial zu schmelzen.

Kenngrößen

  • Maximal zulässiger Kollektorstrom (IC,max)
  • Maximal zulässige Kollektorspannung (VCE,sus)
  • Maximal zulässige Transistorverlustleistung (PT)

Der sichere Arbeitsbereich (engl. safe operating area, SOA) ist durch obige Kenngrößen begrenzt. Es muss sichergestellt werden, dass die maximal zulässige Transistorleistung unter einem bestimmten Wert liegt, damit die Temperatur des Halbleitermaterials unter dem Maximalwert liegt.

Siehe auch


Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Bipolar transistor biasing — Bipolar transistor amplifiers must be properly biased to operate correctly. In circuits made with individual devices (discrete circuits), biasing networks consisting of resistors are commonly employed. Much more elaborate biasing arrangements are …   Wikipedia

  • Bipolar Transistor — verschiedene Transistor Bauformen Ein Bipolartransistor, meist als BJT (Bipolar Junction Transistor) bezeichnet, ist ein Transistor, bei dem Ladungsträger beider Polarität (Elektronen und Defektelektronen) zur Funktion beitragen. Im Gegensatz zu… …   Deutsch Wikipedia

  • Heterojunction bipolar transistor — The heterojunction bipolar transistor (HBT) is a type of bipolar junction transistor (BJT) which uses differing semiconductor materials for the emitter and base regions, creating a heterojunction. The HBT improves on the BJT in that it that can… …   Wikipedia

  • Insulated Gate Bipolar Transistor — Transistor bipolaire à grille isolée Symbole usuel de l’IGBT Le transistor bipolaire à grille isolée (IGBT, de l’anglais Insulated Gate Bipolar Transistor) est un dispositif semi conducteur de la famille des transistors qui est utilisé comme… …   Wikipédia en Français

  • Insulated gate bipolar transistor — Transistor bipolaire à grille isolée Symbole usuel de l’IGBT Le transistor bipolaire à grille isolée (IGBT, de l’anglais Insulated Gate Bipolar Transistor) est un dispositif semi conducteur de la famille des transistors qui est utilisé comme… …   Wikipédia en Français

  • Insulated-gate bipolar transistor — The insulated gate bipolar transistor or IGBT is a three terminal power semiconductor device, noted for high efficiency and fast switching. It switches electric power in many modern appliances: electric cars, variable speed refrigerators, air… …   Wikipedia

  • Power semiconductor device — Power semiconductor devices are semiconductor devices used as switches or rectifiers in power electronic circuits (switch mode power supplies for example). They are also called power devices or when used in integrated circuits, called power… …   Wikipedia

  • Transistor–transistor logic — (TTL) is a class of digital circuits built from bipolar junction transistors (BJT), and resistors. It is called transistor–transistor logic because both the logic gating function (e.g., AND) and the amplifying function are performed by… …   Wikipedia

  • Transistor bipolaire a grille isolee — Transistor bipolaire à grille isolée Symbole usuel de l’IGBT Le transistor bipolaire à grille isolée (IGBT, de l’anglais Insulated Gate Bipolar Transistor) est un dispositif semi conducteur de la famille des transistors qui est utilisé comme… …   Wikipédia en Français

  • Transistor — For other uses, see Transistor (disambiguation). Assorted discrete transistors. Packages in order from top to bottom: TO 3, TO 126, TO 92, SOT 23 A transistor is a semiconductor device used to amplify and switch electronic signals and power. It… …   Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
… Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”