ट्रांजिस्टर मूल बातें - BD139 और BD140 पावर ट्रांजिस्टर ट्यूटोरियल: 7 चरण

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

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आज हम आकार में छोटे लेकिन काम ट्रांजिस्टर सर्किट में बहुत बड़े बिजलीघर के बारे में कुछ जानकारी प्राप्त करने जा रहे हैं।

मूल रूप से, हम ट्रांजिस्टर से संबंधित कुछ बुनियादी बातों पर चर्चा करने जा रहे हैं और उसके बाद, हम एक विशिष्ट प्रकार की ट्रांजिस्टर श्रृंखला के बारे में कुछ उपयोगी ज्ञान देखेंगे जिन्हें BD139 और BD140 पावर ट्रांजिस्टर के रूप में जाना जाता है।

और अंत में, हम कुछ तकनीकी विशिष्टताओं पर भी चर्चा करेंगे। मुझे आशा है कि आप उत्साहित हैं। तो चलो शुरू हो जाओ।

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चरण 2: एक ट्रांजिस्टर क्या है

एक ट्रांजिस्टर उन सभी इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों का मूल निर्माण खंड है जो आजकल उपयोग किए जाते हैं। हमारे आस-पास मौजूद प्रत्येक उपकरण में ट्रांजिस्टर होते हैं। हम कह सकते हैं कि एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स ट्रांजिस्टर के बिना अधूरा है।

यह एक तीन-टर्मिनल अर्धचालक उपकरण है जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक संकेतों और विद्युत शक्ति को बढ़ाने या स्विच करने के लिए किया जाता है। यह अर्धचालक सामग्री से बना होता है जिसमें आमतौर पर बाहरी सर्किट से जुड़ने के लिए कम से कम तीन टर्मिनल होते हैं। ट्रांजिस्टर के टर्मिनलों की एक जोड़ी पर लगाया जाने वाला वोल्टेज या करंट दूसरे जोड़े के टर्मिनलों के माध्यम से करंट को नियंत्रित करता है। क्योंकि नियंत्रित (आउटपुट) शक्ति नियंत्रण (इनपुट) शक्ति से अधिक हो सकती है, एक ट्रांजिस्टर एक संकेत को बढ़ा सकता है। आज, कुछ ट्रांजिस्टर व्यक्तिगत रूप से पैक किए जाते हैं, लेकिन कई और एकीकृत सर्किट में एम्बेडेड पाए जाते हैं।

अधिकांश ट्रांजिस्टर बहुत शुद्ध सिलिकॉन से बने होते हैं, और कुछ जर्मेनियम से, लेकिन कुछ अन्य अर्धचालक पदार्थों का कभी-कभी उपयोग किया जाता है। एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर में एक ट्रांजिस्टर में केवल एक प्रकार का चार्ज वाहक हो सकता है, या द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर उपकरणों में दो प्रकार के चार्ज वाहक हो सकते हैं।

ट्रांजिस्टर तीन भागों से बने होते हैं 'आधार, एक संग्राहक और एक उत्सर्जक। आधार बड़ी विद्युत आपूर्ति के लिए गेट नियंत्रक उपकरण है। कलेक्टर चार्ज कैरियर्स को इकट्ठा करता है, और एमिटर उन कैरियर्स के लिए आउटलेट है।

चरण 3: ट्रांजिस्टर का वर्गीकरण

ट्रांजिस्टर दो प्रकार के होते हैं:-

1) बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर: बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (बीजेटी) एक प्रकार का ट्रांजिस्टर है जो चार्ज कैरियर के रूप में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों दोनों का उपयोग करता है। एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर अपने टर्मिनलों में से एक में एक छोटे से वर्तमान को दो अन्य टर्मिनलों के बीच बहने वाले एक बड़े प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देता है, जिससे डिवाइस को प्रवर्धन या स्विचिंग में सक्षम बनाता है। BJT दो प्रकार के होते हैं जिन्हें NPN और PNP ट्रांजिस्टर के रूप में जाना जाता है। NPN ट्रांजिस्टर में इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक आवेश वाहक होते हैं। इसमें दो एन-प्रकार की परतें होती हैं जिन्हें पी-प्रकार की परत द्वारा अलग किया जाता है। दूसरी ओर, PNP ट्रांजिस्टर होल्स का उपयोग अपने बहुसंख्यक आवेश वाहक के रूप में करते हैं और इसमें दो p-प्रकार की परतें होती हैं जो एक n-प्रकार की परत से अलग होती हैं।

2) फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर: फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर, एकध्रुवीय ट्रांजिस्टर हैं और केवल एक प्रकार के चार्ज कैरियर का उपयोग करते हैं। FET ट्रांजिस्टर में तीन टर्मिनल होते हैं वे गेट (G), ड्रेन (D), और सोर्स (S) हैं। FET ट्रांजिस्टर को जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) और इंसुलेटेड गेट FET (IG-FET) या MOSFET ट्रांजिस्टर में वर्गीकृत किया गया है। सर्किट में कनेक्शन के लिए, हम बेस या सब्सट्रेट नामक चौथे टर्मिनल पर भी विचार करते हैं। FET ट्रांजिस्टर का स्रोत और नाली के बीच एक चैनल के आकार और आकार पर नियंत्रण होता है जो एक लागू वोल्टेज द्वारा बनाया जाता है। FET ट्रांजिस्टर में BJT ट्रांजिस्टर की तुलना में उच्च करंट गेन होता है।

चरण 4: BD139/140 पावर ट्रांजिस्टर जोड़ी

ट्रांजिस्टर विभिन्न प्रकार के पैकेजों में उपलब्ध हैं जैसे कि 2N श्रृंखला या सरफेस माउंट MMBT श्रृंखला, इन सभी के अपने विशिष्ट फायदे और अनुप्रयोग हैं। इनमें से एक अन्य प्रकार की ट्रांजिस्टर श्रृंखला बीडी श्रृंखला है जो एक शक्ति ट्रांजिस्टर श्रृंखला है। इस श्रृंखला के ट्रांजिस्टर आमतौर पर अतिरिक्त शक्ति उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं और इसलिए वे अन्य ट्रांजिस्टर की तुलना में थोड़े बड़े होते हैं।

BD 139 ट्रांजिस्टर NPN ट्रांजिस्टर हैं और BD140 ट्रांजिस्टर PNP ट्रांजिस्टर हैं। अन्य ट्रांजिस्टर की तरह उनके भी 3 पिन होते हैं और उनका पिन कॉन्फ़िगरेशन ऊपर की छवि में दिखाया गया है।

पावर ट्रांजिस्टर के लाभ:-

1) पावर ट्रांजिस्टर को चालू और बंद करना बहुत आसान है।

2) पावर ट्रांजिस्टर ऑन स्टेट में बड़ी धाराओं को ले जा सकता है और ऑफ स्टेट में बहुत अधिक वोल्टेज को ब्लॉक कर सकता है।

3) पावर ट्रांजिस्टर को 10 से 15 किलोहर्ट्ज़ की रेंज में स्विचिंग फ़्रीक्वेंसी पर संचालित किया जा सकता है।

4) पावर ट्रांजिस्टर में ऑन-स्टेट वोल्टेज ड्रॉप्स कम होते हैं। इसका उपयोग इनवर्टर और हेलिकॉप्टरों में लोड को दी जाने वाली बिजली को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है।

पावर ट्रांजिस्टर के नुकसान:-

1) पावर ट्रांजिस्टर 15 किलोहर्ट्ज़ की स्विचिंग आवृत्ति से ऊपर संतोषजनक ढंग से काम नहीं कर सकता है।

2) यह थर्मल रनवे या दूसरे ब्रेकडाउन के कारण क्षतिग्रस्त हो सकता है।

3) इसकी रिवर्स ब्लॉकिंग क्षमता बहुत कम है।

चरण 5: BD139/140. के तकनीकी विनिर्देश

BD139 ट्रांजिस्टर के तकनीकी विनिर्देश हैं:

1) ट्रांजिस्टर प्रकार: एनपीएन

2) मैक्स कलेक्टर करंट (IC): 1.5A

3) मैक्स कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (वीसीई): 80V

4) मैक्स कलेक्टर-बेस वोल्टेज (वीसीबी): 80V

5) मैक्स एमिटर-बेस वोल्टेज (वीईबीओ): 5V

6) अधिकतम कलेक्टर अपव्यय (पीसी): 12.5 वाट

7) अधिकतम संक्रमण आवृत्ति (एफटी): 190 मेगाहर्ट्ज

8) न्यूनतम और अधिकतम डीसी करंट गेन (hFE): 25 - 250

9) अधिकतम भंडारण और ऑपरेटिंग तापमान होना चाहिए: -55 से +150 सेंटीग्रेड

BD140 ट्रांजिस्टर के तकनीकी विनिर्देश हैं:

1) ट्रांजिस्टर प्रकार: पीएनपी

2) मैक्स कलेक्टर करंट (IC): -1.5A

3) मैक्स कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (वीसीई): -80V

4) मैक्स कलेक्टर-बेस वोल्टेज (वीसीबी): -80V

5) मैक्स एमिटर-बेस वोल्टेज (वीईबीओ): -5 वी

6) अधिकतम कलेक्टर अपव्यय (पीसी): 12.5 वाट

7) अधिकतम संक्रमण आवृत्ति (एफटी): 190 मेगाहर्ट्ज

8) न्यूनतम और अधिकतम डीसी करंट गेन (hFE): 25 - 250

9) अधिकतम भंडारण और ऑपरेटिंग तापमान होना चाहिए: -55 से +150 सेंटीग्रेड

यदि आप BD139/140 ट्रांजिस्टर के बारे में कुछ अतिरिक्त जानकारी प्राप्त करना चाहते हैं तो आप उनके डेटाशीट को यहाँ से देख सकते हैं।

चरण 6: ट्रांजिस्टर के अनुप्रयोग

ट्रांजिस्टर का उपयोग बहुत सारे कार्यों के लिए किया जाता है, लेकिन जिन दो कार्यों के लिए ट्रांजिस्टर का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, वे हैं स्विचिंग और एम्प्लीफिकेशन:

1) एक एम्पलीफायर के रूप में ट्रांजिस्टर:

एक ट्रांजिस्टर एक कमजोर सिग्नल की ताकत को बढ़ाकर एक एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है। एमिटर-बेस जंक्शन पर लागू डीसी बायस वोल्टेज, इसे फॉरवर्ड बायस्ड स्थिति में बना देता है। सिग्नल की ध्रुवीयता की परवाह किए बिना यह आगे का पूर्वाग्रह बनाए रखा जाता है। इनपुट सर्किट में कम प्रतिरोध इनपुट सिग्नल में किसी भी छोटे बदलाव के परिणामस्वरूप आउटपुट में एक सराहनीय परिवर्तन देता है। इनपुट सिग्नल के कारण उत्सर्जक करंट कलेक्टर करंट में योगदान देता है, जो तब लोड रेसिस्टर RL से होकर बहता है, जिसके परिणामस्वरूप इसके पार एक बड़ी वोल्टेज ड्रॉप होती है। इस प्रकार एक छोटे इनपुट वोल्टेज के परिणामस्वरूप एक बड़ा आउटपुट वोल्टेज होता है, जो दर्शाता है कि ट्रांजिस्टर एक एम्पलीफायर के रूप में काम करता है।

2) एक स्विच के रूप में ट्रांजिस्टर:

ट्रांजिस्टर स्विच का उपयोग लैंप, रिले, या यहां तक कि मोटर्स को स्विच और नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। एक स्विच के रूप में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का उपयोग करते समय उन्हें या तो "पूरी तरह से बंद" या "पूरी तरह से चालू" होना चाहिए। जो ट्रांजिस्टर पूरी तरह से "चालू" होते हैं उन्हें उनके संतृप्ति क्षेत्र में कहा जाता है। ट्रांजिस्टर जो पूरी तरह से "ऑफ" हैं, उनके कट-ऑफ क्षेत्र में कहा जाता है। एक स्विच के रूप में ट्रांजिस्टर का उपयोग करते समय, एक छोटा बेस करंट एक बहुत बड़े कलेक्टर लोड करंट को नियंत्रित करता है। रिले और सोलनॉइड जैसे आगमनात्मक भार को स्विच करने के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग करते समय, एक "फ्लाईव्हील डायोड" का उपयोग किया जाता है। जब बड़ी धाराओं या वोल्टेज को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है, तो डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जा सकता है।

चरण 7: BD139 और BD140 एच-ब्रिज सर्किट।

तो, अब इतने सैद्धांतिक भाग के बाद, हम BD139 और BD140 ट्रांजिस्टर पैकेज के एक अनुप्रयोग पर चर्चा करेंगे। यह एप्लिकेशन एच-ब्रिज सर्किट है जिसका उपयोग मोटर चालक सर्किट में किया जाता है। जब हमें डीसी मोटर्स को चलाने की आवश्यकता होती है, तो यह आवश्यक है कि मोटरों को उच्च मात्रा में बिजली पहुंचाई जाए जो अकेले माइक्रोकंट्रोलर द्वारा पूरी नहीं की जा सकती है, इसलिए हमें नियंत्रक और मोटर के बीच एक ट्रांजिस्टर सर्किट संलग्न करने की आवश्यकता है जो एक एम्पलीफायर के रूप में काम करता है। और मोटर को सुचारू रूप से चलाने में मदद करता है। इस एप्लिकेशन के लिए सर्किट आरेख ऊपर की छवि में दिखाया गया है। इस एच-ब्रिज सर्किट से दो डीसी मोटर्स को सुचारू रूप से चलाने के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान की जाती है और इसके साथ ही हम मोटर्स के रोटेशन की दिशा को भी नियंत्रित कर सकते हैं। BD139/140 या किसी अन्य पावर ट्रांजिस्टर का उपयोग करते समय हमें एक बात ध्यान में रखने की आवश्यकता है कि पावर ट्रांजिस्टर बड़ी मात्रा में बिजली उत्पन्न करते हैं जो गर्मी के रूप में भी उत्पन्न होती है इसलिए ओवरहीटिंग की समस्या को रोकने के लिए हमें एक हीट सिंक जोड़ने की आवश्यकता होती है। इन ट्रांजिस्टर के लिए जिसके लिए ट्रांजिस्टर पर पहले से ही एक छेद दिया गया है।

हालांकि पावर ट्रांजिस्टर के लिए सबसे अच्छा विकल्प BD139 और BD140 है यदि वे उपलब्ध नहीं हैं तो आप BD135 और BD136 के लिए भी जा सकते हैं जो क्रमशः NPN और PNP ट्रांजिस्टर हैं लेकिन BD139/140 जोड़ी को वरीयता दी जानी चाहिए। तो यह ट्यूटोरियल के लिए है आशा है कि यह आपके लिए उपयोगी था।