Полупроводниковый триод 2SD2499 (D2499) разработан специалистами корпорации Toshiba (в настоящее время выпускается и другими фирмами). Прибор относится к классу мощных биполярных кремниевых транзисторов, выполненных по структуре NPN.
Особенности транзистора D2499
В вводной части datasheet производитель в качестве особенностей производитель отмечает:
- Высокое рабочее напряжение.
- Низкое напряжение насыщения.
- Высокая скорость переключения.
На самом деле главными особенностями транзистора являются его внутренние дополнительные элементы:
- резистор 40 Ом между базой и коллектором;
- защитный диод, включенный в обратном направлении между коллектором и эмиттером.
Оба элемента определяют область применения прибора, одновременно несколько ограничивая ее. Резистор способствует быстрому переключению триода из одного состояния в противоположное. Диод защищает биполярный транзистор от выбросов напряжения обратной полярности.
В отличие от MOSFET, данный диод в процессе производства формируется намеренно и не является паразитным.
Параметры полупроводникового триода
Параметры транзистора D2499 согласно datasheet представлены в таблице.
| Предельные характеристики | |||
|---|---|---|---|
| Параметр | Значение | Размерность | |
| Наибольшее допустимое Uкэ (Vceo) | 600 | вольт | |
| Наибольшее допустимое Uкб (Vcbo) | 1500 | вольт | |
| Наибольшее допустимое Uэб (Vebo) | 5 | вольт | |
| Максимальный ток коллектора (Ic) | 6 (постоянный) | ампер | |
| 12 (импульсный) | |||
| Предельный ток базы (Ib) | 3 | ампер | |
| Электрические параметры | |||
| Параметр | Условия измерения | Значение | Размерность |
| Обратный ток коллектора (Icbo) | Uкб= 1500 В, Iэ = 0 | 1 | миллиампер |
| Обратный ток эмиттера (Icbo) | Uэб = 5 В, Iк = 0 | 67..200 | миллиампер |
| Uэб пробоя | Iк= 400 mA, Iб = 0 | 5 | вольт |
| Коэффициент передачи тока (стат) | Uкэ = 5 В, Iк = 1 A | 8..25 | |
| Uкэ = 5 В, Iк = 4 A | 5..9 | ||
| Uкэ насыщ (Vce(sat)) | Iк = 4 A, Iб = 0.8 A | 5 | вольт |
| Uбэ насыщ (Vbe(sat)) | Iк = 4 A, Iб = 0.8 A | 1,15..1,3 | вольт |
| Падение напряжения на демпферном диоде в прямом направлении | I=6 А | 1,6..2,0 | вольт |
| Частота единичного усиления | Uкэ = 10 В, Iк = 0.1 A | 2 | МГц |
| Выходная емкость | Uкб = 10 В, Iэ = 0, f = 1 MHz | 65 (типовое значение) | пФ |
| Время задержки выключения | Iк (имп) = 4 A, Iб1 (конечный) = 0.8 A f = 15,75 kHz | 7,5..11 | микросекунд |
| Время спада тока | 0,3..0,6 | микросекунд | |
Корпус и цоколевка транзистора
Полупроводниковый триод выпускается в корпусе TO-3ML (фирменное обозначение Toshiba — 2-16E3A). Этот корпус предназначен для монтажа в отверстия и имеет три вывода, которые можно изгибать в определенных пределах. Расстояние между выводами увеличено – так создается безопасный промежуток для работы при высоких напряжениях. Кейс крепится на радиаторе посредством винта.
Многие производители добавляют к наименованию транзистора индекс D, обозначающий, что прибор содержит демпфирующий диод (например, BU505D), однако изготовители данного полупроводникового прибора этого правила не придерживаются.
Аналоги транзистора
Аналогами транзистора считаются:
- 2SC5250;
- 2SC5251;
- 2SC5252.
Эти элементы имеют близкие электрические параметры, встроенный резистор и демпфирующий диод.
При подборе отечественной замены надо иметь в виду, что полноценного аналога не существует. По электрическим параметрам, цоколевке и корпусу подойдут:
- КТ8188;
- КТ872А.
Эти транзисторы имеют близкие характеристики и похожий корпус, но не имеют встроенных дополнительных элементов – резистора и диода. Если альтернативы замене нет, надо позаботиться об установке внешних компонентов.
Можно подобрать и другие отечественные аналоги, но надо не только проверить характеристики, но и смотреть на исполнение. Так, подходящие по параметрам КТ839А, КТ710А выпускаются в корпусе, который очень отличается по установочным размерам от TO-3FP. Это вызовет проблемы при монтаже.
Применение и практические схемы
Транзистор D2499 спроектирован для узкой области применения – выходные каскады строчной (горизонтальной) развертки отклоняющих систем кинескопов (ЭЛТ). Такая сфера применения требует специфических параметров:
- высокого допустимого напряжения между коллектором и эмиттером;
- рабочего тока в несколько ампер;
- невысокий коэффициент усиления по току.
Из последних двух условий возникает требования высокого тока базы. Не помешает и встроенный защитный диод, а также корпус с изолированной теплоотводящей пластиной.
Высокая рабочая частота (а также низкая входная и выходная емкости) в приборах для данной области не имеют значения, так как частота строчной развертки составляет несколько десятков килогерц, однако транзистор, согласно даташиту, может работать на частотах до 2 МГц.
Характеристики транзистора D2499 отлично соответствуют данным требованиям, его параметры получились универсальными. Это позволяет применять полупроводниковый прибор для широкого ассортимента отклоняющих систем электронно-лучевых трубок.
Нет принципиальных ограничений (помимо стоимости) для применения транзистора 2SD2499 и в других целях, характерных для полупроводниковых приборов. Надо лишь помнить о наличии встроенных дополнительных элементах.
