Escolhendo o Transistor de Substituição Correto: Guia para Seleção Ótima

Ao reparar sistemas eletrônicos ou dispositivos eletrônicos, encontrar uma substituição exata é difícil. Na maioria dos casos, você terá que usar substitutos. No entanto, você deve garantir que o substituto seja uma substituição adequada. O mesmo também se aplica quando você quer substituir o transistor. Existem muitos tipos de transistores bipolares e transistores de potência. Portanto, durante a substituição, você pode não encontrar o tipo exato que tinha antes.

Mas você pode encontrar um transistor eficiente que iguale a funcionalidade do anterior. Nós o guiaremos sobre como escolher um transistor de substituição adequado para vários tipos de aplicação.

Quais são os Fundamentos da Substituição de Transistor?

Figura 1: Vários Transistores

O Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) atribui números únicos de Transistor Outline (TO) a diferentes transistores. Eles são vitais para identificar o tipo de transistor com o qual você está lidando.

No entanto, durante a substituição, eles não são tão importantes. Geralmente, muitos dos transistores de propósito geral funcionarão efetivamente como substituições. Portanto, você pode usar qualquer transistor durante a substituição, desde que atenda às especificações-chave.

Mas você deve garantir que o transistor substituto corresponda às especificações do anterior. Assim, a coisa essencial é obter as especificações corretas. Na próxima seção, veremos esses parâmetros em profundidade.

Parâmetros Básicos de Transistor a Considerar

Figura 2: Uma Variedade de Transistores

Material Semicondutor Usado

Os tipos comuns de transistores que você encontrará são feitos de silício ou germânio. Você também pode frequentemente encontrar outros tipos, mas eles são comuns apenas em aplicações especializadas.

Seja você usando transistores bipolares ou um transistor de efeito de campo, você deve identificar o semicondutor. O objetivo é garantir que a queda de tensão de polarização direta base-emissor que você está usando.

Se você está usando transistores de silício, a queda de tensão será de aproximadamente 0,6 volts. Por outro lado, a tensão de coletor para um transistor de germânio está entre 0,2 a 0,3. Na maioria das vezes, a estabilidade do circuito dependerá da queda de tensão. Portanto, você não pode se dar ao luxo de errar o material semicondutor.

Polaridade

Figura 3: Um Técnico Segurando Terminais de Bateria

Você também deve acertar a polaridade, especialmente quando estiver usando transistores de junção. Eles exploram as diferentes funcionalidades das junções. Para junções tipo N, você encontrará excesso de elétrons, enquanto para tipo P, encontrará excesso de lacunas.

Temos transistores NPN e PNP. O primeiro tem uma área P entre duas zonas N. Inversamente, o outro tinha uma área N transfixada entre duas zonas P.

Também notável é que em qualquer um dos transistores, a parte central é a base (B). As outras partes cruciais são o emissor (E) e o Coletor (C). Aplicar uma pequena corrente entre o coletor e a base afetará a corrente de saída no emissor.

Portanto, para a corrente de coletor correta, você deve acertar a polaridade. Polaridade, neste caso, é se o transistor é NPN ou PNP. Como você pode ver no diagrama de circuito abaixo, a corrente se move em uma ordem particular em cada tipo. Portanto, quando você conecta o transistor errado, você inverterá a polaridade. Resultantemente, o transistor não funcionará.

Figura 4: Ilustração de NPN e PNP.

Aplicação Geral

Figura 5: Uma Placa de Circuito

Um transistor de substituição ideal deve ser adequado para aplicação geral. Deve ser aplicável para baixo ruído, amplificação RF e comutação, entre outras aplicações gerais. Portanto, escolha um que seja projetado para uso em aplicações gerais para compatibilidade.

Encapsulamento e Pinout

Figura 6: Um Técnico Consertando um Circuito

Todos os transistores têm encapsulamentos específicos. É imperativo encontrar um encapsulamento que corresponda ao anterior o mais próximo possível. Correspondência do encapsulamento apropriado também é imperativa para atender aos outros parâmetros importantes.

Tensão de Ruptura

Figura 7: Uma Linha de Energia Elétrica

Um transistor tem um limite máximo de tensão ou tensão de ruptura (BV). Exceder o limite destruirá o dispositivo. Portanto, ao escolher um transistor, você pode escolher um superior ao original.

Ganho de Corrente

Tipicamente, você encontrará uma ampla gama de ganho de corrente de um transistor. Ao escolher um transistor, deixe seu ganho de corrente ser similar ao modelo que você está substituindo. Se o ganho for maior, não há problema, e o transistor funcionará efetivamente. Um ganho menor pode ser aceitável, mas o transistor provavelmente se romperá.

Limite de Frequência

Figura 8: Representação de Forma de Onda

Atender ao limite de frequência de um transistor é imperativo para facilitar sua funcionalidade. Com o limite de frequência correto, o circuito em questão funcionará efetivamente.

Dissipação de Potência

Quando um transistor está operando, ele dissipará algum calor. A potência máxima é a maior quantidade de calor que o dispositivo emitirá sem queimar. Você pode instalar dissipadores de calor e ventiladores em seu circuito para melhorar a dissipação de calor do transistor.

No entanto, selecione uma classe de transistores com uma classificação de potência máxima similar à original para funcionalidade ótima.

Qual é a Melhor Solução para Substituição

Figura 9: Componentes Eletrônicos Isométricos Transistores

Passos a Seguir:

• Escolha um transistor da mesma polaridade.
• Selecione um transistor de substituição do mesmo material
• Selecione o mesmo tipo funcional de transistor
• Escolha uma substituição com o mesmo encapsulamento.

Figura 10: Vários Componentes Eletrônicos

Obter uma substituição com pinout e encapsulamento similares ao original pode ser difícil. Mas, tente obter um que seja o mais similar possível.

Para transistores grandes, você terá outros componentes como dissipadores de calor. Consequentemente, eles impactarão a funcionalidade do circuito. Portanto, escolher o encapsulamento mais similar é imperativo.

• Selecione um transistor de substituição com a mesma tensão de ruptura
• Verifique se ele pode suportar a corrente.
• Selecione um transistor com Hfe similar

Hfe representa o ganho de corrente de um transistor. Ao escolher uma substituição, selecione um com o mesmo Hfe. Frequentemente, para a maioria dos transistores, ganhos de corrente são variáveis. Acontecerá mesmo para transistores do mesmo tipo. Portanto, você não necessariamente tem que escolher um com um valor definido. Mas você deve garantir que esteja dentro da faixa.

Selecione um transistor com Hfe similar

Hfe representa o ganho de corrente de um transistor. Ao escolher uma substituição, selecione um com o mesmo Hfe. Para a maioria dos transistores, aumentos recentes são variáveis, e acontecerá mesmo para transistores do mesmo tipo. Portanto, você não necessariamente tem que escolher um com um valor definido. Mas você deve garantir que esteja dentro da faixa.

• Selecione um transistor de substituição com Ft equivalente

Figura 11: Um Circuito Eletrônico Complexo

Obter as frequências corretas também é um passo imperativo na seleção para substituir transistores. O novo deve ser próximo ou de um limite de frequência mais alto que o original. No entanto, evite um com frequência muito alta para evitar o possível risco de oscilação.

• Escolha um transistor com dissipação de potência similar

Um transistor dissipará calor durante a operação. Portanto, você deve garantir que não queime escolhendo um transistor de substituição com a dissipação de potência adequada. Pode ser similar ao original ou até ligeiramente maior.

• Verifique quaisquer recursos especiais.

Se você pretende usar o transistor para algum propósito particular, precisa verificar recursos especiais. Caso contrário, um transistor simples não substituirá um transistor de função seletiva.

Conclusão

Substituir um transistor é simples, mas você precisa acertar alguns detalhes. Listamos todos os imperativos críticos deste processo. Siga cada um deles, e você restaurará seu circuito à sua funcionalidade original.

Se tiver outras dúvidas, sinta-se à vontade para nos contatar. Responderemos o mais breve possível.