Полупроводниковый триод 13009 (MJE13009) относится к категории мощных кремниевых биполярных транзисторов, выполненных по структуре NPN.
Особенности транзистора 13009
Производители перечисляют особенности триода в разделе Features в даташите:
- высокие значения рабочих напряжений и токов;
- наличие области безопасной работы при выключении (reverse biased SOA) при работе с индуктивной нагрузкой.
К достоинствам относят и сам факт наличия информации о зоне безопасной работы и характеристиках переключения.
Кроме того, отмечается отсутствие свинца в корпусе транзистора и соответствие прочим экологическим стандартам.
Параметры полупроводникового прибора
Характеристики транзистора 13009 , приведенные в таблице, измерены при температуре корпуса +25 град.С. Если температурные условия тестирования отличались, это оговаривается отдельно.
| Предельные характеристики | ||||
|---|---|---|---|---|
| Параметр | Значение | Размерность | ||
| Разность потенциалов коллектор-эмиттер (Vceo) | 400 | вольт DC | ||
| Пробивная разность потенциалов коллектор-база (Vces) | 700 | вольт DC | ||
| Разность потенциалов эмиттер-база (Vebo) | 9 | вольт DC | ||
| Ток коллектора | 12 продолжительный (Ic) | ампер | ||
| 24 импульсный (Icm) | ||||
| Ток эмиттера | 18 продолжительный (Ie) | ампер | ||
| 36 импульсный (Iem) | ||||
| Ток базы | 6 продолжительный (Ib) | ампер | ||
| 12 импульсный (Ibm) | ||||
| Мощность, рассеиваемая на коллекторе при температуре корпуса +25 град.С | 100 | ватт | ||
| Мощность, рассеиваемая на коллекторе при температуре окружающей среды +25 град.С | 2 | ватт | ||
| Диапазон хранения и эксплуатации (Tj, Tstg) | минус 65..+150 | град.С | ||
| ON characteristics | ||||
| Параметр | Значение | Размерность | Условия тестирования | |
| Напряжение насыщения коллектор-эмиттер (Vce(sat)) | ≤1 | вольт DC | Ic=5 Adc, Ib=1 Adc | |
| ≤1,5 | вольт DC | Ic=8 Adc, Ib=1,6 Adc | ||
| ≤3 | вольт DC | Ic=12 Adc, Ib=3 Adc | ||
| ≤2 | вольт DC | Ic=8 Adc, Ib=1,6 Adc, Tкорпуса=100 град.С | ||
| Напряжение насыщения база-эмиттер (Vbe(sat)) | ≤1,2 | вольт DC | Ic=5 Adc, Ib=1 Adc | |
| ≤1,6 | вольт DC | Ic=8 Adc, Ib=1,6 Adc | ||
| ≤1,5 | вольт DC | Ic=8 Adc, Ib=1,6 Adc, Tкорпуса=100 град.С | ||
| Статический коэффициент передачи тока | 8..40 | Ic=5 Adc, Vce=5 Vdc | ||
| 6..30 | Ic=8 Adc, Vce=5 Vdc | |||
| OFF characteristics | ||||
| Выдерживаемая разность потенциалов коллектор-эмиттер (Vceo(sus)) | ≥400 | вольт DC | Ic=10 mAdc,
Ib=0 |
|
| Обратный ток коллектора (Ices) | ≤1 | mAdc | Vcev=700 Vdc | |
| ≤5 | mAdc | Vcev=700 Vdc, Tкорпуса=+100 град.С | ||
| Обратный ток эмиттера (Iebo) | ≤1 | Veb=9 Vdc, Ic=0 | ||
| Динамические характеристики | ||||
| Выходная емкость (Cob) | ≤180 | пикофарад | Vcb=10 Vdc, Ie=0, f=0,1 МГц | |
| Предельная рабочая частота | ≥4 | мегагерц | ||
| Характеристики переключения при резистивной нагрузке | ||||
| Время задержки включения (td) | ≥0,1 (типовое значение 0,06) | микросекунд | Vcc=125 Vdc, Ic=8 А, Ib11=Ib2=1,6 А | |
| Время нарастания тока (tr) | ≥1 (типовое значение 0,45) | |||
| Время задержки выключения (ts) | ≥ 3(типовое значение 1,3) | |||
| Время спада тока (tf) | ≥0,7 (типовое значение 0,2) | |||
| Характеристики переключения при индуктивной нагрузке | ||||
| Время задержки выключения(tsv) | ≥2,3 (типовое значение 0,92) | микросекунд | Ic=8 A, Vclamp=300 Vdc, Ib1=1,6 А Vbe(off)=5 Vdc, Tкорпуса=+100 град.С | |
| Время переключения (tc) | ≥0,7 (типовое значение 0,12) | |||
При повышении температуры корпуса свыше +25 град.С, допустимая рассеиваемая мощность снижается на 0,8 ватт на каждый градус превышения относительно максимума, указанного в datasheet. При превышении температуры окружающей среды свыше +25 град.С, предел рассеиваемой мощности снижается на 0,016 ватт/град.С.
Корпус и цоколевка
Транзистор 13009 выпускается в корпусе TO-220AB, предназначенном для монтажа в отверстия и креплении на внешнем теплоотводящем радиаторе посредством винта. Транзистор имеет три вывода:
- база;
- коллектор;
- эмиттер.
Выводы жесткие, но допускают определенный изгиб в направлении вперед-назад относительно плоскости корпуса. Теплоотводящая плоскость электрически соединена с выводом коллектора. При установке транзистора на радиатор надо предусмотреть изолирующую прокладку из слюды или теплопроводящей керамики. Также надо принять меры для изоляции крепящего винта (через диэлектрическую втулку).
Можно не изолировать корпус прибора, если внешний теплоотвод изолирован от корпуса изделия (и от других шин схемы) или радиатор по схеме должен быть соединен с цепью коллектора транзистора.
В настоящее время можно найти триоды 13009 в более современном корпусе TO-3P. Его отверстие изолировано, поэтому можно обойтись без втулки.
В качестве маркировки на переднюю поверхность прибора наносится полное название транзистора. На свободном месте может быть нанесена дополнительная информация (логотип производителя, дата выпуска, сведения об отсутствии вредных веществ и т.п.).
Аналоги и варианты замены
В продаже можно встретить многочисленые реплики и модификации оригинального транзистора. Их маркировка в обязательном порядке содержит цифры 13009, но буквенный индекс может быть другим, например:
- E13009;
- J13009;
- DL3009K;
- E13009L;
- W13009;
- E13009F.
Эти приборы являются аналогами MJE13009, но их заявленные параметры могут незначительно отличаться. Если не нужен максимальный ток коллектора, можно заменить исходный триод на менее мощный MJE13007 (8 ампер против 12).
Из отечественных элементов близкие или превосходящие параметры имеют КТ8260 с индексами Б или В, а также КТ8209А.
Применение и практические схемы
Производитель определяет область использования транзистора:
- коммутация высокого напряжения;
- управление электродвигателями;
- импульсные регуляторы;
- высокоскоростное переключение;
- преобразование постоянного тока в постоянный;
- управление соленоидами и другими индуктивными нагрузками.
Кроме того, MJE13009 можно использовать в схемах мощных аудиоусилителей. Наиболее вероятно встретить транзистор в схеме компьютерных блоков питания. Там он используется в преобразователе выпрямленного сетевого напряжения. Однако реальный сектор применения триода шире указанного производителем. Например, MJE13009 можно использовать в качестве регулируемого элемента в линейном стабилизаторе напряжения.
В целом же триод можно применять в любых схемах, характерных для биполярных триодов соответствующей структуры и мощности. Ограничением служат только электрические характеристики MJE13009.
