Transistoren parallel geschaltet

Ich möchte mehrere Transistoren parallel verwenden, um den Strom durch eine Last zu steuern. Dies dient dazu, den Strom durch die Last auf die Transistoren zu verteilen, so dass einzelne Transistoren mit einem Nennkollektorstrom, der geringer ist als der durch die Last fließende, kombiniert werden können, um die Last zu steuern.

Zwei Fragen:

1. Würde eine Anordnung wie im folgenden Schema gut funktionieren? (Widerstandswerte nur sehr grob angenähert).

2. Wie sollen die Widerstandswerte berechnet werden? Ich habe mir überlegt, den Bereich der hfe-Werte für den Transistor wie folgt zu verwenden: Berechne zwei Kollektorströme: für den minimalen Wert von VR den minimalen und den maximalen Kollektorstrom für den minimalen und den maximalen hfe-Wert.

Vielen Dank

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

Bearbeiten: Eigentlich würde ich R-Limit entfernen und VR über die Schienen strecken lassen, wenn der Wischer an R1-R3 angeschlossen ist

Dies ist eine sehr verbreitete Technik, sowohl bei BJTs (herkömmliche Transistoren wie oben dargestellt) als auch bei MOSFETs. Bei BJTs müssen Sie sich nicht um separate, getrimmte Basiswiderstände kümmern. Sie müssen lediglich Stromteilungswiderstände oder manchmal auch Ballastwiderstände hinzufügen . Schauen Sie sich zum Beispiel diese Seite an, die erste, die ich mit Google gefunden habe und die dieses Design erklärt hat:

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_4/16.html

Wenn Sie MOSFETs verwenden, benötigen Sie die Current-Sharing-Widerstände überhaupt nicht. Sie können einfach „out of the box“ parallel geschaltet werden. In MOSFETs ist eine Gegenkopplung eingebaut: Wenn ein MOSFET einen größeren Anteil des Stroms erhält, wird er heißer, was wiederum seinen Widerstand erhöht und die durch ihn fließende Strommenge verringert. Aus diesem Grund werden MOSFETs normalerweise für Anwendungen bevorzugt, bei denen mehrere parallele Transistoren erforderlich sind. BJTs lassen sich jedoch leichter in Stromquellen einbauen, da sie eine relativ konstante Stromverstärkung haben.

Für eine Anwendung, bei der Sie Transistoren parallel schalten und den Strom linear steuern müssen (ohne die Transistoren vollständig ein- und auszuschalten), sind BJTs die beste Wahl. Wie Olin Lathrop sagt, muss die Schaltung Widerstände in Reihe mit den BJT-Emittern haben, um den Strom auszugleichen.

Hier ist ein Startbeispiel für eine Schaltung zur Darstellung der Emitterwiderstandsplatzierung.

$\gamma$

$\frac{(\beta +1) (\text{Vc}-\text{Vbeo} (1-\gamma \text{$\Delta $T1}))}{\text{Rb1}+\text{Re1} (\beta +1)}$

$\beta$

$\beta$$\text{$\Delta $T1}$

Mit Re1 von 1 Ohm ergibt sich also eine Änderung von etwa 10% bei einem Anstieg der Temperatur um 100 Grad. Die Emitterwiderstände in diesem Beispiel hätten bis zu etwa 1,5 W. Niedrigere Werte könnten verwendet werden, aber dann wäre die Abweichung größer. Der Betrieb von Q1 und Q2 wäre mit Ausnahme von Vc und der Spannung über Rload größtenteils unabhängig.

Um den Strom jedoch wirklich zu steuern, wäre eine Rückkopplungsschleife zur Regelung von Vc erforderlich. Und um wirklich zu bewirken, dass der Strom in jedem Transistor übereinstimmt, wäre eine Rückkopplungsschleife für jeden Transistor erforderlich.

Versuchen Sie dies nicht mit MOSFETS. Erwarten Sie zumindest nicht, dass MOSFETs Strom auf magische Weise teilen.

$V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

$V_{\text{th}}$$T_j$$g_f$

$V_{\text{th}}$$V_{\text{gs}}$$V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

$V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

$V_{\text{gs}}$

Parallelschaltung von linear gesteuerten MOSFETs zur Stromaufteilung bedeutet, dass für jedes Bauelement eine Rückkopplungsschleife vorhanden ist.

Die gezeigte Schaltung ist keine gute Idee, da nicht alle Transistoren gleich sind. Die Verstärkung kann von Teil zu Teil erheblich variieren, und die BE-Tropfen stimmen auch nicht genau überein. Um die Sache noch schlimmer zu machen, wird der Transistor, der am Ende den meisten Strom aufnimmt, am heißesten, was dazu führt, dass sein BE-Abfall abfällt, was dazu führt, dass er mehr Strom aufnimmt ...

Der einfachste Weg, dies mit Bipolartransistoren zu umgehen, besteht darin, jedem Emitter einen kleinen separaten Widerstand in Reihe zu schalten. Sie haben eine Last von 50 Ω, daher sollten 1 Ω-Emitterwiderstände in Ordnung sein. Jetzt binden Sie alle Basen Richtung zusammen.

Wenn ein Transistor mehr Strom führt als die anderen, steigt die Spannung über seinem Emitterwiderstand an. Dies verringert seine BE-Spannung im Verhältnis zu den anderen, was ihm weniger Basisstrom verleiht, wodurch er weniger des Gesamtausgangsstroms führt. Die Emitterwiderstände verursachen im Grunde genommen eine negative Rückkopplung, die alle Transistoren grob abgeglichen hält.