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domingo, 4 de abril de 2010

Transistores da série TIP







Transistores de potência para correntes contínuas, baixas e médias potências encontram uma infinidade de usos. Fontes de alimentação lineares e chaveadas, inversores, controles de potência, amplificadores de áudio são alguns exemplos de circuitos onde tais transistores podem ser usados. Neste artigo, do livro Fontes de Alimentação, analisamos as características dos transistores desta série.




Uma das séries mais importantes de transistores de potência é a formada pelos componentes cujos tipos começam pelas letras TIP. Lançados originalmente pela Texas Instruments, hoje eles podem ser encontrados, com as mesmas designações de tipos de diversos outros fabricantes.A seguir daremos as características dos principais tipos, tendo como referência as características dos originais da Texas Intruments. Os mesmos tipos de outros fabricantes podem ter pequenas diferenças em relação às características. Isso significa que, nos projetos mais críticos, o montador deve tomar cuidado ao usar um que não seja original.

Série de Bipolares NPN e PNP
Esta série conta com transistores bipolares NPN e PNP que vão do TIP29 ao TIP41. Nesta série, os tipos com números ímpares são NPN e os tipos com números pares são PNP. Os sufixos podem ser A, B ou C, conforme as tensões máximas entre coletor e emissor. Assim, temos como regra geral para os transistores dessa série as seguintes tensões máximas, conforme sufixo:

Sufixo
Vce ou Veb (max)
sem sufixo
40 V
A
60 V
B
80 V
C
100 V

É sempre possível usar um transistor do mesmo tipo numa aplicação, com o sufixo que represente uma tensão maior do que o original. Por exemplo, um TIP31B substitui com vantagem um TIP31A ou TIP31.Para esses transistores temos três tipos básicos de invólucros que são mostrados na figura 1.


Figura 1 – Transistores bipolares comuns da série TIP.

Observe que eles são dotados de recursos para fixação direta num dissipador de calor. A seguir as tabelas com as características dos principais tipos:

NPN
Tipo
Vce (V)
Ic (max) (A)
hFE (min)
Pd (W)
fT (MHz)
TIP29
40
1
20
30
3
TIP29A
60
1
20
30
3
TIP29B
80
1
20
30
3
TIP29C
100
1
20
30
3
TIP31
40
3
20
40
3
TIP31A
60
3
20
40
3
TIP31B
80
3
20
40
3
TIP31C
100
3
20
40
3
TIP33
40
10
20
80
3
TIP33A
60
10
20
80
3
TIP33B
80
10
20
80
3
TIP33C
100
10
20
80
3
TIP35
40
25
25
125
3
TIP35A
60
25
25
125
3
TIP35B
80
25
25
125
3
TIP35C
100
25
25
125
3
TIP41
40
6
20
65
3
TIP41A
60
6
20
65
3
TIP41B
80
6
20
65
3
TIP41C
100
6
20
65
3


PNP
Tipo
Vce (V)
Ic (max) (A)
hFE (min)
Pd (W)
fT (MHz)
TIP30
40
1
20
30
3
TIP30A
60
1
20
30
3
TIP30B
80
1
20
30
3
TIP30C
100
1
20
30
3
TIP32
40
3
20
40
3
TIP32A
60
3
20
40
3
TIP32B
80
3
20
40
3
TIP32C
100
3
20
40
3
TIP34
40
10
20
80
3
TIP34A
60
10
20
80
3
TIP34B
80
10
20
80
3
TIP34C
100
10
20
80
3
TIP36
40
25
25
125
3
TIP36A
60
25
25
125
3
TIP36B
80
25
25
125
3
TIP36C
100
25
25
125
3
TIP42
40
6
20
65
3
TIP42A
60
6
20
65
3
TIP42B
80
6
20
65
3
TIP42C
100
6
20
65
3

Significado dos parâmetros:
Vce é a tensão máxima entre o coletor e o emissor. Quando essa especificação é acompanhada de “o” (open) como em Vceo, significa a tensão máxima entre coletor e emissor quando a base está aberta.
Ic é a corrente máxima de coletor. Trata-se da corrente contínua máxima que o componente pode conduzir.
hFE é o ganho estático de corrente, normalmente especificado para uma tensão entre coletor e emissor de 10 V quando o componente conduz uma corrente de 1 A.
Pd é a potência máxima que o componente pode dissipar quando montado num dissipador ideal.
fT é a freqüência de transição, ou seja, a freqüência em que o ganho de corrente do componente cai para 1. Além dessa freqüência o componente deixa de amplificar os sinais.


Série de Darlingtons NPN e PNP
Da mesma forma que para os transistores bipolares, existe uma série TIP de transistores Darlington. Num único invólucro temos então dois transistores montados na configuração Darlington, NPN ou PNP conforme mostra a figura 2.


Figura 2 – Transistor Darlington NPN.

Observe a existência de resistores internos de polarização. Esses transistores, conforme sua capacidade de dissipação podem ser encontrados em três invólucros diferentes que são mostrados na figura 3.


Figura 3 – Invólucros para transistores de potência.

Evidentemente, pela sua alta dissipação, esses invólucros também possuem recursos para sua montagem num radiador de calor. Para os transistores Darlington da série TIP, em lugar de sufixos, temos uma seqüência de números a partir do tipo básico indicando a tensão máxima entre coletor e emissor.
Assim, os NPN começam de “0” e vão até “2” com a seguinte graduação de tensões:
0 – 60 V
1 – 80 V
2 – 100 V

Por exemplo, o TIP110 é para 60 V, o TIP111 é para 80 V e o TIP112 é para 100 V. Para os PNP, a numeração começa no 5 e vai até o 7, com a seguinte graduação de tensão conforme o número final:

5 – 60 V
6 – 80 V
7 – 100 V

Assim, temos o TP115 para60 V, TIP116 para 80 V e TIP117 para 100 V, todos PNP. As freqüências de transição desses componentes são sempre muito baixas, menos de 1 MHz, o que limita suas aplicações praticamente a controles de potência e circuitos de fontes lineares ou amplificadores de áudio. Damos a seguir a tabela com as características dos tipos principais desta série:

Darlington NPN
Tipo
Vce (V)
Ic (max) (A)
hFE (min)
Pd (W)
TIP110
60
2
500
50
TIP111
80
2
500
50
TIP112
100
2
500
50
TIP120
60
5
1000
65
TIP121
80
5
1000
65
TIP122
100
5
1000
65
TIP140
60
10
1000
125
TIP141
80
10
1000
125
TIP142
100
10
1000
125


PNP
Tipo
Vce (V)
Ic (max) (A)
hFE (min)
Pd (W)
TIP115
60
2
500
50
TIP116
80
2
500
50
TIP117
100
2
500
50
TIP125
60
5
1000
65
TIP126
80
5
1000
65
TIP127
100
5
1000
65
TIP145
60
10
1000
125
TIP146
80
10
1000
125
TIP147
100
10
1000
125

Conclusão
Nas aplicações de altas correntes sob regime de baixas freqüências e correntes contínuas esses transistores, pela sua facilidade de obtenção e baixo custo são os preferidos

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