Перейти к содержанию

2N3055 и MJ2955 — мощные комплементарные транзисторы в корпусе TO-3

2N3055 и комплементарный MJ2955 — классические мощные транзисторы в металлическом корпусе TO-3 для линейных блоков питания и усилителей. Они рассчитаны на 15 А и 115 Вт, но требуют большого тока базы и внимания к области безопасной работы. Разбираем по даташиту onsemi.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

2N3055 (NPN) и MJ2955 (PNP) — кремниевые мощные транзисторы общего назначения в металлическом корпусе TO-3 (по стандарту JEDEC — TO-204AA). Они рассчитаны на ключевые и усилительные схемы с токами в амперы: последовательные регулирующие элементы линейных стабилизаторов, выходные каскады усилителей, драйверы двигателей. Устройство и режимы биполярного транзистора — в статье «Биполярный транзистор».

Выводы

Вывод TO-3Назначение
1база
2эмиттер
корпус (фланец)коллектор

Коллектор выведен на корпус, поэтому металлический корпус и радиатор находятся под его напряжением. Транзисторы на общем радиаторе изолируют прокладкой, а сам радиатор не касается других цепей.

Параметры

По даташиту onsemi:

ПараметрЗначение
Напряжение коллектор–эмиттер60 В (с резистором база–эмиттер 100 Ом — 70 В)
Напряжение коллектор–база100 В
Ток коллектора15 А
Ток базыдо 7 А
Мощность115 Вт при корпусе 25 °C, со снижением на 0,657 Вт на градус
Температура кристалладо 200 °C
Тепловое сопротивление кристалл–корпус1,52 °C/Вт
Усиление h21э20–70 при 4 А и 4 В; не меньше 5 при 10 А
Насыщение UCE(sat)до 1,1 В при 4 А (база 0,4 А); до 3 В при 10 А (база 3,3 А)
Напряжение база–эмиттердо 1,5 В при 4 А
Граничная частотане меньше 2,5 МГц
Ток вторичного пробоя2,87 А при 40 В, 1 с, неповторяющийся

Область безопасной работы

Главное ограничение 2N3055 в линейном режиме — не мощность, а вторичный пробой. При 40 В на транзисторе onsemi гарантирует безопасную работу лишь при 2,87 А в течение секунды — это 115 Вт, но уже на грани. При большем напряжении допустимый ток ещё меньше. Поэтому в линейных блоках питания, где на регулирующем транзисторе падает десятки вольт, ток считают по графику области безопасной работы из даташита, а не по пределу 15 А.

Радиатор

Пусть в стабилизаторе на транзисторе падает 10 В при токе 3 А — это 30 Вт. При температуре воздуха 40 °C и предельной температуре кристалла 200 °C суммарное тепловое сопротивление должно быть не больше (200 − 40) / 30 ≈ 5,3 °C/Вт. Из них 1,52 °C/Вт — кристалл–корпус, остальное — на прокладку и радиатор: около 3,8 °C/Вт. На практике закладывают запас и держат кристалл заметно холоднее предела. Подбор — в калькуляторе радиатора, теория — в статье о тепловом сопротивлении.

Большой ток базы — до 3,3 А для 10 А коллектора — микроконтроллер и маломощный транзистор не дадут, поэтому 2N3055 включают с драйвером, например BD139, по схеме составного транзистора. Другие транзисторы — в разделе «Транзисторы».

Частые вопросы

Какая распиновка у 2N3055?

В корпусе TO-3 (TO-204AA) у транзистора два вывода и металлический корпус. По даташиту onsemi вывод 1 — база, вывод 2 — эмиттер, корпус — коллектор. Поэтому радиатор оказывается под потенциалом коллектора, и при общем радиаторе транзистор ставят через изолирующую прокладку.

Какой ток базы нужен 2N3055?

Большой. Усиление 2N3055 — от 20 до 70 при токе 4 А и не меньше 5 при 10 А. Насыщение onsemi гарантирует при токе базы 0,4 А для 4 А коллектора и 3,3 А для 10 А. Поэтому 2N3055 управляют через транзистор-драйвер — например, BD139 — по схеме составного транзистора.

Почему 2N3055 сгорает при токе меньше 15 А?

Из-за области безопасной работы. При напряжении коллектор–эмиттер 40 В onsemi допускает лишь 2,87 А в течение секунды — дальше вторичный пробой. В линейном блоке питания на транзисторе может падать десятки вольт, и предельный ток тогда в разы меньше 15 А. Нужно проверять и мощность, и график ОБР.

Чем MJ2955 отличается от 2N3055?

Типом проводимости: MJ2955 — PNP, 2N3055 — NPN, остальные параметры по даташиту onsemi одинаковые. Пару используют в двухтактных выходных каскадах усилителей мощности и в источниках двух полярностей.

Источники

  1. onsemi. 2N3055 (NPN), MJ2955 (PNP): Complementary Silicon Power Transistors (2N3055/D, Rev. 7, October 2024) — предельные режимы: 60 В (VCEO), 70 В (VCER), 100 В (VCB), 15 А, база 7 А, 115 Вт при корпусе 25 °C со снижением 0,657 Вт/°C, кристалл до 200 °C; RθJC 1,52 °C/Вт; hFE 20–70 при 4 А и не меньше 5 при 10 А; VCE(sat) до 1,1 В при 4 А и 3 В при 10 А; VBE(on) до 1,5 В; ток вторичного пробоя 2,87 А при 40 В и 1 с; fT от 2,5 МГц; корпус TO-204AA (TO-3): вывод 1 — база, 2 — эмиттер, корпус — коллектор
  2. onsemi. BD135, 137, 139: NPN Epitaxial Silicon Transistor (BD139/D, Rev. 3, April 2026) — драйвер для мощного транзистора: 80 В, 1,5 А, 12,5 Вт с радиатором

Нашли ошибку?

Смотрите также