Mikä on tehotransistori ja miten se toimii?


Paras vastaus

Voimatransistori on transistori, joka on luokiteltu suuremmalla jännitteellä ja virralla kuin ”pienitehoiset” transistorit . Bipolaarisilla tehotransistoreilla on yleensä pienempi virranvahvistus kuin pienemmillä tehotransistoreilla, joten he tarvitsevat ohjainpiirin.

Minulla ei ole lopullista toimenpidettä tehotransistorin määrittelemiseksi, mutta se tietää enemmän siitä, miten se toimii käytetään kuitenkin virtapiirissä. Kaikkia transistoreita, jotka pystyvät käsittelemään suurempia kuin noin 1 A: n virtoja, voidaan joissakin tapauksissa käyttää virtatransistoreina. Jotkut tehotransistorit voivat kuitenkin käsitellä paljon suurempia virtoja.

MOSFETit (huomioi T on tarkoitettu transistoreille) ovat kuitenkin ylimääräisiä laitteita. Ne voivat vaihtaa satoja ampeereita erittäin suurella jännitteellä hyvin pienillä tappioilla tai voit pakata miljardeja niistä pieneen muottiin, jotta saadaan pienitehoiset erittäin tehokkaat mikroprosessorit, jotka toimivat miljardeilla älypuhelimilla. käytä jännitettä vastuksen modulointiin. Niitä voidaan käyttää signaalin vahvistamiseen tai virranvaihtoon.

Virta-MOSFET: itä käytetään yleisimmin kytkennässä ja erityisesti kytkinmoodin virtalähteissä, koska tämäntyyppiset piirit ovat erittäin tehokkaita. Vaikka MOSFETit voi olla erittäin alhainen vastus, vaihtokustannukset liittyvät latauksen vetämiseen ja työntämiseen porttiin. Mitä korkeampi transistorin teho, sitä korkeampi portin kapasitanssi ja siten enemmän työtä tarvitaan transistorin vaihtamiseksi.

Yleensä tehotransistorit toimivat kuitenkin samojen periaatteiden kanssa kuin niiden ei-virtaparistot, suunnittelu kysymyksiä on kuitenkin siitä, kuinka voimatransistoreita käytetään, koska virtalähteet tarvitsevat enemmän energiaa niiden modulointiin ja siten ne tuottavat enemmän lämpöä, jota on myös hallittava.

Vastaus

Transistori on todella yksinkertainen – ja todella monimutkainen. Aloitetaan yksinkertaisesta osasta. Transistori on pienikokoinen elektroninen komponentti, joka voi tehdä kahta erilaista työtä. Se voi toimia joko -vahvistimena tai kytkimenä:

  • Kun se toimii vahvistimena, se ottaa pienen sähkövirran toisesta päästä (tulovirta) ja tuottaa paljon suurempi sähkövirta (lähtövirta) toisella. Toisin sanoen se on eräänlainen virranvahvistin. Tästä on todella hyötyä esimerkiksi kuulolaitteissa , jotka ovat ensimmäisiä asioita, joihin ihmiset käyttivät transistoreita. Kuulokojeessa on pieni mikrofoni , joka noutaa ääniä ympäröivästä maailmasta ja muuttaa ne vaihteleviksi sähkövirroiksi. Ne syötetään transistoriin, joka tehostaa niitä ja antaa pienen kaiuttimen , joten kuulet paljon kovemman version ympärilläsi olevista äänistä. William Shockley, yksi transistorin keksijöistä, selitti transistorivahvistimia opiskelijalle humoristisemmin: ”Jos otat paalin heinää ja sidot sen muulin hännään ja lyöt sitten ottelun ja asetat heinän paali tulessa, ja jos verrataan muulin pian sen jälkeen kuluttamaan energiaan itse ottelun lyömisessä käyttämään energiaan, ymmärrät vahvistuksen käsitteen. ”
  • Transistorit voivat toimivat myös kytkiminä. Transistorin yhden osan läpi kulkeva pieni sähkövirta voi saada aikaan paljon suuremman virran toisen osan läpi. Toisin sanoen pieni virta kytkeytyy suurempaan. Näin kaikki tietokoneen sirut toimivat. Esimerkiksi muistisiru sisältää satoja miljoonia tai jopa miljardeja transistoreita, joista kukin voidaan kytkeä päälle tai pois päältä erikseen. Koska jokainen transistori voi olla kahdessa erillisessä tilassa, se voi tallentaa kaksi erilaista lukua, nollan ja yhden. Miljardien transistoreiden avulla siru voi tallentaa miljardeja nollia ja nollia sekä melkein yhtä monta tavallista numeroa ja kirjainta (tai merkkiä, kuin me kutsumme niitä). Lisätietoja tästä hetkessä.

Vanhan tyyppisissä koneissa oli hienoa, että voit ottaa ne erilleen selvittääkseen, miten ne toimivat. Koskaan ei ollut liian vaikeaa, vähän työntämällä ja tönäisi, löytää mikä bitti teki mitä ja miten yksi asia johti toiseen. Mutta elektroniikka on täysin erilainen. Kyse on elektronien käytöstä sähkön hallintaan. Elektroni on minuutin hiukkanen atomin sisällä. Se on niin pieni, että se painaa hieman alle 0,0000000000000000000000000000000001 kg! Edistyneimmät transistorit toimivat säätelemällä yksittäisten elektronien liikkeitä, joten voit kuvitella kuinka pieniä ne ovat. Nykyaikaisessa kynsien kokoisessa sirussa löydät todennäköisesti 500 – 2 miljardia erillistä transistoria. Ei ole mitään mahdollisuutta irrottaa transistoria sen selvittämiseksi, miten se toimii, joten meidän on ymmärrettävä se teoria ja mielikuvitus.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *