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無線電子工学および電気工学の百科事典 日本のバイポーラトランジスタ-パラメータ、交換。 参照データ
その修理に携わる修理工やアマチュア無線家は、外国製機器の故障した要素、特にトランジスタを交換するのに困難に直面しています。 日本のトランジスタを置き換える際の問題については、公開された記事で説明されます。 現代の家電製品には、さまざまな種類の半導体デバイスが幅広く使用されています。 この点では、バイポーラトランジスタが自信を持って優位に立っています。 ヨーロッパ、アメリカ、アジア、そして近年ではアフリカやオセアニアの数十ヵ国のエレクトロニクス産業によって大量に生産されているにもかかわらず、家庭用電子機器における日本の開発と使用のシェアは、日本のものよりも高いです。他のすべてを組み合わせたもの。 少なくともこれはCIS諸国で販売される家庭用電化製品に当てはまります。 ヨーロッパやアメリカでは状況が異なる可能性があります。 他国で製造されたトランジスタには日本のマークが付いており、それに応じて特性があることに留意する必要があります。 たとえば、韓国の LG - ELECTRONICS (旧 GOLD STAR) 社の製品の回路図では、日本の 2SC、2SA などに対応する KTS、KTA などの名前がよく使用されます。トランジスタのケースでは、日本語と韓国語が使用されています。刻印は同じであることが多いです。 日本のほとんどの半導体企業は、他のデバイスと同様にバイポーラ トランジスタも製造しています。 現在、オリゾン電気、サンケン電気、山洋電気、新電元、東芝、NEC電気、日立、富士通、富士電機、松下電器、三菱電機、ロームが含まれます。 彼らが提供した情報はディレクトリ「THE」に含まれていました。 JAPANESE 「TRANSISTOR DATA MANUAL」、シンガポールで TECH PUBLICATIONS PTE LTD によって発行されています。この記事に示されているトランジスタのパラメータは主にそこから引用されています。 ほとんどのトランジスタの名称は JIS (日本工業規格) の要件に準拠しており、EIAJ (日本電子工業会) に登録されています。 バイポーラ トランジスタには、2SC780AG のように英数字でラベルが付けられることがよくあります。 数字と文字は 1 つのグループに分かれています: 2 - 2SC、780 - 3、4 - A、XNUMX - G。 グループ1のトランジスタのXNUMX桁の指定は、以下に対応します。
グループ 2 は、EIAJ 登録番号 (11 から 9999) を示します。 グループ 3 の文字は変更に対応します (ハウジングの種類、ノイズ係数などを示します)。 グループ4の文字は、適用範囲を示しています。
多数のトランジスタがあり、その名称は上記のものに対応しておらず、製造業者自身によって取り付けられていることが特に強調されるべきである。 これは主に、抵抗器を内蔵したトランジスタ、ダイオード、表面実装、マイクロ波、アセンブリ、およびその他の特殊なタイプに適用されます。 たとえば、NEC では、n-p-n 構造の抵抗を内蔵したトランジスタに対して、AA、AB、AC、BA、BB、CE、FA、FB という名称を使用しています。 pnp 構造を持つ - AN、AP、AQ、AR、BN、BP、FN、FD など。RHOM 製品は DTA、DTB、DTC、DTD と呼ばれます。 MATSUSHITA のトランジスタ アセンブリ - PU、XN; 東芝 - RN、HNなど トランジスタを扱うときは、ドキュメントや図でのトランジスタの指定がケースのマークとは異なることに留意する必要があります。 したがって、最初の 2 文字または 3310 文字がマーキングから欠落していることがよくあります。 たとえば、3310SC2 - C3399; 3399SC143 - 143; DTCXNUMX - CXNUMXなど。さらに、メーカーは小型（表面実装）トランジスタをさまざまなコード（記号、文字、数字のさまざまな組み合わせ）の形でマークしているため、サービス文書なしではそれらを理解するのは非常に困難です。 EIAJ および JEDEC (米国指定システム) に登録されているエンクロージャのグループは、多くのメーカーによって採用されている設計とピン配列を持っています (共通接続図)。 さらに、ほとんどすべての企業は、サンケン接続図、東芝接続図など、ケース タイプに独自の指定システムを使用しています。 家庭用ビデオ機器やその他の広く使用されている機器のトランジスタの故障はかなり一般的な現象であるため、故障したトランジスタを置き換えるための類似品の特定の選択は、修理した機器の良好な動作とその信頼性を確保するために少なからず重要です。 電子製品の使用に関する完全かつ正確な情報を持っている電子機器の開発者とは異なり、工場の修理工はほとんどの場合、完全な情報サポートを受けられません。 多くの場合、故障したトランジスタをまったく同じ動作するトランジスタに置き換えるだけです。 大都市で最も一般的なトランジスタを購入することは、最近では大きな問題になっていません。 ただし、市販されていないトランジスタや非常に高価なトランジスタは故障することがよくあります。 ここで、アナログを選択するには、交換した部品と新しく取り付けた部品の両方のパラメータとピン配列に関する情報が必要になります。 半導体デバイスの故障の原因は主に、消費電力、電流、電圧の過負荷に関連しています。 最大のリスクグループは、テレビやスイッチング電源の水平・垂直走査の出力段で動作するトランジスタで構成されています。 特定の類似体を選択するには、さまざまな一般的な出版物や商社の広告パンフレットに記載されている基本パラメータだけでは必ずしも十分とは限りません。 ここで公開されている表では。 著者の意見では、図1と2は、強力なパルスバイポーラトランジスタの選択に十分な情報を提供します。その主な目的は、テレビやモニタの水平および垂直走査ユニット、テレビやVCRのスイッチング電源で動作することです。 また、さまざまな家庭用電化製品の電源パルススイッチとしても使用されています。 テーブル内2 は [2] からの情報を示します。
これらの表には主に、1997 年春にロストフ・ナ・ドヌのラジオ市場で販売されたトランジスタに関するデータが含まれています。したがって、リストされた命名法は、当然のことながら、日本企業が製造するタイプの総数の XNUMX 分の XNUMX もカバーしていません。
残念ながら、上記の参考書には、パワー パルス トランジスタの内蔵部品 (ダイオード、抵抗器など) の存在に関する完全な情報が記載されていません。 したがって、表. 3 には、[2] のコレクタとエミッタの間に保護ダイオードを備えたトランジスタがリストされています。 ただし、表内の最も一般的なトランジスタについては、ベースとエミッタ間の保護抵抗の存在とその値に関する情報がありません。 図3は、ユニバーサルデバイスVU-15によって直接測定された抵抗を示しています。
2SA1186 トランジスタには相補ペア 2SC2837 があることに注意してください。 さらに、2SD1402、2SD1403、2SD1545、2SD1554、2SD1555、2SD1651、2SD1710、2SD2331、2SD2333、S2000AFなどのデバイスの電流伝達係数カットオフ周波数は3 MHz、2SC4517 - 6 MHz、BU508 AおよびBU508です。 7DF - 2MHz、 2023SC12 (Uke = 0,2 V、lK = 11 A) および BUT10 AX - XNUMX MHz。 パワーバイポーラトランジスタの交換に関連する家電製品を修理するための一般的なアプローチをいくつか考えてみましょう。 私たちの状況における修理の複雑さの程度は次のように分類できます。 1. シンプル - 故障したトランジスタの本体には、そのタイプを明確に識別する明確なマーキングがあります。 このようなデバイスは高価ではなく、いつでも販売されています。 2. 中程度の複雑さ - 目的のトランジスタは、そのタイプが既知であるが、非常に高価または希少であり、同時に指定された文献にそれに関する参照情報があります。 3. 複雑 - トランジスタの種類を特定することが不可能であるか、それに関する参照情報がなく、地元の電子部品市場で入手できません。 トランジスタを販売する会社 (大都市の無線市場を含む) は、2SC3979、2SC4517、2SD1555、2SD1710、BUT11、BU50B、BU2508 などの最も人気のあるデバイスを常に在庫しているため、単純な修理ケースの説明は読者の興味を引く可能性は低いです。 . 価格は 1 ...$3 しかし、必要なトランジスタやその使用に関する情報が不足していると、最も希少で最も高価なタイプの家庭用電化製品の修理が長期間遅れるため、複雑な修理および中程度に複雑な修理のケースについては説明する価値があります。 まず第一に、多くの理由により、欠陥のある輸入品を置き換えるために高出力パルストランジスタの適切な国産類似品を選択することはそれほど簡単ではないことに注意してください。 これは特に、適切なパラメータを備えたプラスチックおよび小型ケースに入った国産トランジスタが不足しているためです。 唯一の例外は、おそらく、国内の類似品を備えた金属ケースTO-3のトランジスタです。 たとえば、表 1 にリストされているデバイス 2SC1942 および 2SC3026 は、さらに優れたパラメータ [838] を備えた KT3A に置き換えることができ、それらの寸法とピン配置は完全に同じです。 高出力パルストランジスタのハウジングタイプは多種多様ですが、その多くは全体寸法と接続寸法が類似しているため、特定の要件が満たされていれば正しく交換できます。 図では、 図 1 は、表にリストされているトランジスタのピン配置を示しています。 接続寸法が類似したさまざまなタイプのハウジングをグループ化して 1 つの図に示します。 実際には、それぞれのケースに個別の特徴があります。 しかし、類似体の選択に関しては、これはあまり重要ではありません。 考慮することが重要なのは、トランジスタが完全に絶縁されているかどうか、マウントに絶縁スリーブがあるかどうか、またはトランジスタのコレクタがハウジングのヒートシンク プレートに電気的に接続されているかどうかだけです。
トランジスタを別の筐体に置き換える代表的なケースに注目してみましょう。 たとえば、欠陥のあるデバイスは絶縁ハウジングで作られていますが、類似品は絶縁されていませんが、マウントにプラスチックのスリーブが付いています。 ここでは、トランジスタハウジングの下にマイカまたはフッ素樹脂のガスケットを取り付けるだけで十分です。 絶縁スリーブのない類似品の場合は、締結ネジの追加の絶縁が必要です。 非絶縁ケース内の故障したトランジスタを「プラスチック」トランジスタに交換する場合、同じ条件下での絶縁トランジスタの結晶温度は絶縁ケースの結晶温度よりも高くなるため、熱除去の効率を評価する必要があります。それらの「メタル」対応物。 リードの長さが短いなど、交換中に生じるその他のニュアンスは、修理時には重要ではないため、簡単に克服できます。 しかし、主な問題は、必要な電気的パラメータを備えたアナログの選択です。 ただし、製造されるトランジスタの種類は非常に多いにもかかわらず、測定されたパラメータのすべてまたはほとんどが近い類似物はそれほど多くないことに注意してください。 したがって、どのパラメータが最も重要であり、どのパラメータをまったく考慮する必要がないのかを判断する必要があります。 このような結論は、交換されるトランジスタが動作する特定の条件とスイッチング回路についてかなり明確なアイデアを持っている場合にのみ導き出すことができます。 修理の現場で最も頻繁に遭遇する具体的な状況に移りましょう。 まず第一に、これは、テレビ、ビデオデッキ、およびその他の家庭用電化製品用のスイッチング電源の出力段用のトランジスタ類似体の選択に関するものです。 AKAI VS-G205、VS-G405、VS-G411、VS-G415、VS-G417、VS-G418、VS-G511 ビデオデッキなどのスイッチング電源には、SANKEN 製キートランジスタ 2SC4304 が使用されています。絶縁された FM20 ハウジング (この記事の執筆時点では、トランジスタは販売されていないため、表には含まれていません)。 アナログを選択するときに注意すべきパラメータは次のとおりです: Uke max = 800 V、lk max = 3 A、Pk max = 35 W、h21e min = 10 (lk = 0,7 A 時)、ton max = 0,7 MKS、toff最大 = 4,7 MKS、UKe us 最小 = 0,5 V (Ik = 0,7 A)。 コンバータの効率は、トランジスタの速度（ton / toff、図2に、どのスイッチング回路が使用されるか、およびそれらがどのように決定されるかを示します）に依存します。 過渡現象が短いほど、トランジスタによって消費される電力は少なくなります。 したがって、著しく遅いものに交換すると、デバイスの機能は回復しますが、多くの場合、ケースの過熱により繰り返し故障が発生します。
飽和電圧 UK は、トランジスタの最大パルス電流の値にある程度影響を及ぼし、その結果、特に低い主電源電圧で負荷に供給される電力に影響を与えます。 したがって、UKe が大きいトランジスタは「電力を供給しない」場合があります。つまり、電源が (特定のスイッチング回路に) 必要な電力を供給できません。 絶縁パッケージのトランジスタ (表に記載) のうち、置き換えの「候補」には 2SC3559、2SC3866、2SC3979 が含まれます (「メタル」のバージョンもあります)。 前述の AKAI ビデオデッキの消費電力は 19 W を超えず、電源の効率を 75% とすると、キー トランジスタで消費される電力は 5 W を超えず、これは従来のビデオ デッキよりも大幅に小さくなります。提案されているすべての類似体に対して許容される最大値。 他のパラメータは非常に近いため、どれも置き換えに適しています (この場合、2SC3979 の高い UKE は消費電流が低いため、特に重要ではありません)。 最も安価で入手しやすいアナログは 2SC3979 です。 確かに、安価な BUT11AX も適用可能ですが、残念ながら、著者にはそれに関する完全な参考情報が不足しているため、推奨できません (ただし、実際には、そのような場合の修理担当者はトランジスタ BUT11、BUT11A、BUT11AF、BUT11AX を広く使用しています)。 検討中の電源のプリ出力段では、RHOM の希少なトランジスタ 2SD2132 が使用されており、「オープンキー」ROTKp = 0,8 オーム (IB = 1 mA 時)、h21e = 560 という低抵抗が特徴です。 .2700 および高速 fT = 350 MHz。 一般的な2SC4204または2SC3246が置き換えに適しています。 強力なパルストランジスタは、テレビやモニターの水平走査ユニットの出力段でも同様に広く使用されています。 FISHER の FTM536、FTM542、FTM551 TV では、東芝製の希少なトランジスタ 2SD1425 がスキャナに使用されています。 プラスチックスリーブを備えた非絶縁 2-16D3A ハウジングで作られており、次のパラメータがあります。 UKе max = 600 V、Iк max = 2,5 A、Рк = 80 W、h21е min = 8、UKе us = 8 V、fT = 3 MHz、ベースとエミッタの間に 36 オームの抵抗が内蔵されています。一部のバージョンでは、コレクタとエミッタの間に保護ダイオードが付いています。 本格的な非欠陥類似体 2SD1426、2SD1427、2SD1428 の違いは、Ik max が大きいこと (それぞれ 3,5、5、および 6 A) のみです。 表から、電気的パラメータの観点からは、他の多くのトランジスタが交換に適していますが、それらは絶縁ハウジングで作られているか、保護ダイオードや抵抗器なしで作られていることがわかります。 この状況を考慮し、必要に応じて追加のダイオードや抵抗を取り付け、特定の接続回路に焦点を当てる必要があります。 高い信頼性を確保するには、電圧 UKе max が特に重要であり、一般的な参考書に記載されている電圧 UKе max ではありません。 検討中のトランジスタでは、どちらの方が常に大きくなります。 したがって、「1500 V トランジスタ」などのフレーズは通常 Ukb 最大を意味するため、注意する必要があります。 表からわかるように、「1500 V」トランジスタの場合、メーカー自体は 600 ～ 800 V に等しい Uke max を許可しています。この観点から、信頼性の点で最も優れているのはトランジスタ 2SD1402、2SD1403、2SD1651 です。 、SANYOの2SD1877、2SD1878、2SD1887（表に含まれる番号から）。 多くの場合、デバイスの種類 (バイポーラ、電界効果、npn、pnp など) やその具体的な名前を決定することさえ困難であるため、ビデオ カメラ用のトランジスタを選択する場合、特に困難が生じます。 参考データを見つけるのも困難です。 以下は、当社で広く使用されている PANASONIC ビデオカメラ (NV-M3000、NV-M9000、NV-MS4E、AG455 など) で使用されている電圧コンバータの主要なトランジスタのパラメータです。 Q1001、Q1003 - 2SB1202 (p-n-p): Uke max = 50V、lK max = 3 A、Pk = 1 W。 h21E = 100...560、Uke us = 0,7 V、ton = 0,07 μs、toff = 0,48 μs、ハウジング - SC-64 (SANYO)。 Q1004 - 2SD1624 (n-p-n): Uke max = 50 V、lK max = 3 A、Pk = 0,5 VT、h21E = 100...560、Uke us = 0,5 V、ton = 0,07、1 μs、toff = 62 μs、ハウジング - SC-XNUMX (SANYO)。 これらのトランジスタを交換する際の主な困難は、そのサイズが小さいことにあります。 適切なパラメータを備えた入手可能なトランジスタは、電圧コンバータのスクリーンの下の非常に小さな体積に配置することが困難であり、発生する高レベルのノイズのためにスクリーンの外に配置することは受け入れられません（コンバータの動作周波数は約 500 kHz）。 。 検討中のケースでは、2SB1202 トランジスタは、希少性の低い 2SA1241、2SA1244 (両方とも SC-64 パッケージ)、2SA1020 (TO-92MOD パッケージ)、2SB892 (SC-51 パッケージ) に置き換えることができます。国内の 2T836A よりわずかに遅く (ton = 0,3 μs)、電流伝達係数 (h21E = 80...125) です。 SC-2 パッケージの比較的希少なトランジスタ 1207SD51 は、2SD1624 の類似品と考えることができます。 国内のKT630D、KT630Eを使用するのが現実的ですが、この場合、電圧コンバータのわずかな設計変更が必要になります（スクリーンカバーポストの高さを増やす）。 最後に、テレビのフレーム走査ユニットの出力トランジスタを交換する例を示します。 現代のデバイスでは、主に特殊なマイクロ回路で作られており、70年代と80年代のモデルではディスクリートトランジスタが使用されていました。 HITACHI - CR415 TV (370CAB22 キネスコープ、対角 37 cm) の垂直走査出力段は、トランジスタ 2SB546 (pnp) と 2SD401 (npn) の相補ペアで作られ、Uke max = 150 V、IKmax = 2 A、 Pk = 25 W、h21E = 40...200、fT = = 5 MHz、Uke us = 1 V、IKB arr = 50 μA、ハウジング - TO-220 AB。 トランジスタはあまり一般的ではないため、供給が不足しています。 ただし、国産の KT850V (n-p-n) や KT851V (p-n-p) とほぼ同等であり、当然のことながら簡単に置き換えることができます。 文学
著者: Yu.Petropavlovsky、タガンログ
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