40No3P транзистор характеристики: Транзистор 40N03: характеристики и цоколевка

Транзистор 40N03: характеристики и цоколевка

Главная » Транзисторы

Мощный полевой, n-канальный транзистор 40N03P, по своим техническим характеристикам обеспечивает высокую скорость переключений, хорошую надёжность и низкое сопротивление на переходе (до 10 мОм) при включении в прямом направлении. Он широко используются в схемах с низким напряжением питания (до 30 В), преимущественно в преобразователях электрической энергии. Довольно часто встречается в импульсных блоках питания для компьютеров и другой бытовой техники.

Содержание

1. Цоколевка
2. Технические параметры
3. Электрические параметры
4. Тепловые параметры
5. Аналоги
6. Производители

Цоколевка

Цоколевка 40N03P в корпусе ТО-220AB, если положить транзистор перед собой и смотреть на его маркировку, следующая: затвор (З) слева, сток (С) посередине, исток (И) справа. Средний вывод физически соединен с металлической подложкой. Наглядно назначение всех контактов показано на рисунке ниже.

Согласно datasheet изделие выполнено с применением европейского экологического стандарта RoHS 2011/65/ЕС и безгалогенных требований JEDEC JS709A, прошло испытания связанные с нефиксированной индуктивной коммутацией (UIS Test). Внутри корпуса между выводами стока и истока размещён встроенный диод.

Технические параметры

Рассмотрим более подробно технические параметры 40N03P. Стоит отметить, что согласно техописания (datasheet) данное устройство является низковольтным MOSFET-транзистором созданным с применением получившей развитие в 2000-х годах технологии TrenchFET компании IRF. Данная разработка позволила сделать кристалл более компактным, уменьшить себестоимости продукции, а также качественно улучшить характеристики изделия в части коммутационных свойств и снижения потерь проводимости.

Основные характеристики транзистора 40N03P (при Т_А = 25 ^oС):

• максимальное напряжение сток-исток (V _DS) — до 30 В;
• максимальный ток стока (I _D) — до 55 A;
• сопротивление проводящего канала сток-исток (R _DSon) — от 0. 010 Ом;
• рассеиваемая мощность (P _D) — до 120 Вт;
• общий заряд затвора (Q g) — от 25 нС;
• Температура кристалла (T _J) -55 ^ОC … +150^ОC.

Превышение указанных параметров может привести к выходу изделия из строя. Поэтому производители в datasheet кроме максимальных значений указывают номинальные или электрические.

Электрические параметры

В таблице ниже представлены типовые электрические параметры 40N03P. Все значения справедливы для температур окружающей среды (Т_А) не более + 25 ^oС. В отдельной графе приведены режимы измерений.

Тепловые параметры

Мощные полевые транзисторы довольно сильно греются под нагрузкой, особенно при работе на предельных значениях параметров. Поэтому в datasheet, кроме основных характеристик, приводятся тепловые показатели использования. Для предотвращения перегрева и отвода тепла обычно используют радиатор.

Аналоги

Для замены 40N03P подойдут любые низковольтные MOSFET-транзисторы с максимальным напряжением V_DS от 30 В и выше. В этом качестве обычно используют IRFZ44N, 40N10, SSM40N03P или RFP50N06. У отечественных производителей аналогов не существует.

Производители

40N03P является разработкой китайской электронной промышленности. Его основным производителем считается VBsemi Electronics. Скачать datasheet в pdf-формате можно по ссылке.

MOSFET

Лабораторная №3

Лабораторная работа №3

Принцип работы импульсного блока питания.

Цель: Изучить схемотехнику  блоков питания персональных компьютеров.
  Один из самых важных блоков персонального компьютера — это, конечно, импульсный блок питания. Для более удобного изучения работы блока есть смысл рассматривать каждый его узел по отдельности, особенно, если учесть, что все узлы импульсных блоков питания различных фирм практически одинаковые и выполняют одни и те же функции. Все блоки питания рассчитаны на подключение к однофазной сети переменного тока 110/230 вольт и частотой 50 – 60 герц. Импортные блоки  на частоту 60 герц прекрасно работают и в отечественных сетях.
Основной принцип работы импульсных блоков питания заключается в выпрямлении сетевого напряжения с последующим преобразованием его в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое понижается трансформатором до нужных значений, выпрямляется и фильтруется.
Таким образом, основную часть схемы любого компьютерного блока питания, можно разделить на несколько узлов, которые производят определённые электрические преобразования. Перечислим эти узлы:
•    Сетевой выпрямитель. Выпрямляет переменное напряжение электросети (110/230 вольт).
•    Высокочастотный преобразователь (Инвертор). Преобразует постоянное напряжение, полученное от выпрямителя в высокочастотное напряжение прямоугольной формы. К высокочастотному преобразователю отнесём и силовой понижающий импульсный трансформатор. Он понижает высокочастотное переменное напряжение от преобразователя до напряжений, требуемых для питания электронных узлов компьютера.
•    Узел управления. Является «мозгом» блока питания. Отвечает за генерацию импульсов управления мощным инвертором, а также контролирует правильную работу блока питания (стабилизация выходных напряжений, защита от короткого замыкания на выходе и пр.).
•    Промежуточный каскад усиления. Служит для усиления сигналов от микросхемы ШИМ-контроллера и подачи их на мощные ключевые транзисторы инвертора (высокочастотного преобразователя).
•    Выходные выпрямители. С помощью выпрямителя происходит выпрямление — преобразование переменного низковольного напряжения в постоянное. Здесь же происходит стабилизация и фильтрация выпрямленного напряжения.
Это основные части блока питания компьютера. Их можно найти в любом импульсном блоке питания, начиная от простейшего зарядника для сотового телефона и заканчивая мощными сварочными инверторами. Отличия заключаются лишь в элементной базе и схемотехнической реализации устройства.
Довольно упрощённо структуру и взаимосвязь электронных узлов компьютерного блока питания (формат AT) можно изобразить следующим образом.  

О всех этих частях схемы будет рассказано в дальнейшем.
Рассмотрим принципиальную схему импульсного блока питания по отдельным узлам. Начнём с сетевого выпрямителя и фильтра.
Сетевой фильтр и выпрямитель.
Отсюда, собственно, и начинается блок питания. С сетевого шнура и вилки. Вилка используется, естественно, по «евростандарту» с третьим заземляющим контактом.

Следует обратить внимание, что многие недобросовестные производители в целях экономии не ставятконденсатор С2 и варистор R3, а иногда и дроссель фильтра L1. То есть посадочные места есть, и печатные дорожки тоже, а деталей нет. Ну, вот прям как здесь.

Во время ремонта желательно довести фильтр до нужной кондиции. Резисторы R1, R4, R5 выполняют функцию разрядников для конденсаторов фильтра после того как блок отключен от сети. Термистор R2 ограничивает амплитуду тока заряда конденсаторов С4 и С5, а варистор R3 защищает блок питания от бросков сетевого напряжения.
Стоит особо рассказать о выключателе S1 («230/115»). При замыкании данного выключателя, блок питания способен работать от сети с напряжением 110…127 вольт. В результате выпрямитель работает по схеме с удвоением напряжения и на его выходе напряжение вдвое больше сетевого.

    Если необходимо, чтобы блок питания работал от сети 220…230 вольт, то выключатель S1 размыкают. В таком случае выпрямитель работает по классической схеме диодный мост. При такой схеме включения удвоения напряжения не происходит, да это и не нужно, так как блок работает от сети 220 вольт.

    В некоторых блоках питания выключатель S1 отсутствует. В других же его располагают на тыльной стенке корпуса и помечают предупреждающей надписью. Нетрудно догадаться, что если замкнуть S1 и включить блок питания в сеть 220 вольт, то это кончится плачевно. За счёт удвоения напряжения на выходе оно достигнет величины около 500 вольт, что приведёт к выходу из строя элементов схемы инвертора.

    Поэтому стоит внимательнее относиться к выключателю S1. Если предполагается использование блока питания только совместно с сетью 220 вольт, то его можно вообще выпаять из схемы.

    Вообще все компьютеры поступают в нашу торговую сеть уже адаптированными на родные 220 вольт. Выключатель S1 либо отсутствует, либо переключен на работу в сети 220 вольт. Но если есть возможность и желание то лучше проверить. Выходное напряжение, подаваемое на следующий каскад составляет порядка 300 вольт.

    Можно повысить надёжность блока питания небольшой модернизацией. Достаточно подключить варисторы параллельно резисторам R4 и R5. Варисторы стоит подобрать на классификационное напряжение 180…220 вольт. Такое решение сможет уберечь блок питания при случайном замыкании выключателя S1 и включении блока в сеть 220 вольт. Дополнительные варисторы ограничат напряжение, а плакий предохранитель FU1 перегорит. При этом после несложного ремонта блок питания можно вернуть в строй.

    Конденсаторы С1, С3 и двухобмоточный дроссель на ферритовом сердечнике L1 образуют фильтр способный защитить компьютер от помех, которые могут проникнуть по сети и одновременно этот фильтр защищает сеть от помех, создаваемых компьютером.

Возможные неисправности сетевого выпрямителя и фильтра.

Характерные неисправности выпрямителя, это выход из строя одного из диодов «моста» (редко), хотя бывают случаи, когда выгорает весь диодный мост, или утечка электролитических конденсаторов(гораздо чаще). Внешне это характеризуется вздутием корпуса и утечкой электролита. Подтёки очень хорошо заметны. При пробое хотя бы одного из диодов выпрямительного моста, как правило, перегорает плавкий предохранитель FU1.
При ремонте цепей сетевого выпрямителя и фильтра имейте в виду то, что эти цепи находятся под высоким напряжением, опасным для жизни! Соблюдайте технику электробезопасности и не забывайте принудительно разряжать высоковольные электролитические конденсаторы фильтра перед проведением работ!

Высокочастотный преобразователь (инвертор)

В первой части нашего рассказа о схемотехнике блоков питания персональных компьютеров мы познакомились со схемой входного сетевого выпрямителя и фильтра. Давайте продолжим изучение компьютерного блока питания. Здесь мы разберёмся в том, как работает высокочастотный преобразователь – инвертор.
Постоянное напряжение 310 вольт, снимаемое с сетевого выпрямителя, подаётся на высокочастотный преобразователь. Высокочастотный преобразователь — это двухтактный инвертор, выполненный по схеме полумоста. Преобразователь работает на частоте в десятки килогерц и нагружен на высокочастотный силовой трансформатор.
Частота преобразования выбирается порядка 18 – 50 КГц, что подразумевает маленькие размеры силового трансформатора и небольшие величины ёмкостей конденсаторов фильтров. Один из плюсов импульсного блока питания является высокий КПД, достигающий 80% и экономичность, поскольку блок потребляет энергию только в то время, когда один из транзисторов преобразователя открыт. Когда он закрыт, энергию на нагрузку отдаёт конденсатор фильтра вторичной цепи.
Управление полумостовым инвертором осуществляется ШИМ-контроллером (Узел управления). Об узле управления блоком питания будет рассказано в следующей части.
Итак, высокочастотный преобразователь работает следующим образом: на него приходит постоянное напряжение 310 вольт с сетевого выпрямителя и конденсаторов фильтра. Одновременно в базовые цепи мощных транзисторов подаются прямоугольные импульсы положительной полярности и с частотой следования допустим 20 кГц. С этой частотой транзисторы как ключевые элементы открываются и закрываются.

На первичной обмотке трансформатора Т2 присутствует импульсное высокое напряжение с той же частотой 20 кГц. Трансформатор, естественно, понижающий и на его вторичных обмотках, которых несколько, формируются все необходимые для работы компьютера питающие напряжения, после этого все напряжения выпрямляются, фильтруются и подаются на системную плату.
Мощные ключевые транзисторы инвертора являются своеобразными «мускулами» блока питания. Именно через ключевые транзисторы инвертора «прокачивается» вся мощность, которая потребляется компьютером. Ключевые транзисторы устанавливаются на радиатор для принудительного охлаждения во время работы, а сам радиатор обдувается вентилятором.
В качестве ключевых транзисторов инвертора могут применяться как биполярные, так и полевые MOSFET транзисторы. Обычно же используются биполярные транзисторы.
Взглянем на схему. На ней изображена часть схемы ИБП марки GT-150W.

Биполярные транзисторы VT1 и VT2 поочерёдно открываются с частотой в десятки килогерц. Трансформатор T2 — импульсный силовой трансформатор. Он же обеспечивает гальваническую развязку от электросети. Импульсный силовой трансформатор заметно выделяется на фоне других трансформаторов, установленных на печатной плате. Найти его не сложно.

Со вторичных обмоток трансформатора T2 снимается пониженное переменное напряжение. На схеме показаны элементы одного из выходных выпрямителей +12 вольт (VD6, VD7, L1, C5). Электролитические конденсаторы C6, C7 — это конденсаторы сетевого фильтра и выпрямителя, речь о котором шла в первой части.
Трансформатор T1 — согласующий. Он является промежуточным звеном между микросхемой ШИМ-контроллера и мощными ключевыми транзисторами VT1, VT2. Габариты его заметно меньше, чем у трансформатора T2. Диоды VD4 и VD5 предохраняют мощные транзисторы от напряжения обратной полярности. У мощных полевых транзисторов эти диоды, как правило, уже встроены, поэтому на печатной плате диоды VD4, VD5 можно и не обнаружить. Так же защитные диоды встраивают в некоторые мощные биполярные транзисторы. Всё зависит от марки транзистора.

Схема запуска.

Узел управления инвертора питается выходным напряжением блока, но в момент включения все напряжения отсутствуют. Начальный запуск может осуществляться разными способами. Рассмотрим более подробно схему запуска инвертора, которая «заводит» мощный каскад инвертора.
    После включения блока питания на базы транзисторов VT1, VT2 подаётся напряжение через делитель, выполненный на резисторах R3 — R6. При этом транзисторы «приоткрываются». При этом ещё начинается заряд конденсатора C4. Ток заряда конденсатора C4 проходя через часть вторичной обмотки (II) трансформатора T1 наводит в ней (обмотке II) и обмотке III напряжение. Это напряжение открывает один из транзисторов (VT1 или VT2). Какой именно из транзисторов откроется зависит от характеристик элементов каскада.
    В результате открытия одного из ключевых транзисторов во вторичной обмотке трансформатора T2 появляется импульс тока, который проходит через один из диодов (VD6 или VD7) и заряжает конденсатор C3. Напряжения на C3 достаточно для питания узла управления в момент пуска инвертора. Далее в работу включается узел управления, который и начинает управлять транзисторами VT1 и VT2 в штатном режиме.
    Вот так хитроумно реализована схема запуска инвертора.
В мощном каскаде наиболее частой неисправностью является выход из строя транзисторов, поскольку они работают в достаточно тяжёлом тепловом режиме. Ну, и, конечно, слабое звено это электролитические конденсаторы, которые со временем «высыхают» и теряют ёмкость. Также элктролиты выходят из строя из-за превышения рабочего напряжения.
 

Узел управления
 

Узел управления импульсного блока питания выполняет много важных функций.
•    Во-первых, формирование прямоугольных импульсов с их последующим усилением для управления мощными транзисторами высокочастотного преобразователя.
•    Во-вторых, стабилизация выходных напряжений.
«Сердцем» узела управления является ШИМ-контроллер TL494CN. Аналогами этой микросхемы являются DBL494, KIA494AP, KA7500, MB3759, IR3MO2 и наша отечественная КР1114ЕУ4.

Узел управления состоит из, собственно, микросхемы с небольшим количеством дискретных элементов и промежуточного каскада, задачей которого, является усиление импульсов сформированных микроконтроллером до величины достаточной для управления мощными транзисторами высокочастотного преобразователя. Далее на рисунке показана внутренняя структура микросхемы TL494CN.

Самый «здоровый» сдвоенный диод, расположенный в центре (SBL3040PT) используется в выпрямителе +5V. Диод SBL3040PT — это сдвоенный диод Шоттки. Он рассчитан на прямой ток до 15 ампер (один диод) и обратное напряжение до 40 вольт.
   Рядом установлен диод F12C20C. Он используется в выпрямителе +12V. Этот диод выдерживает прямой ток до 6 ампер (один диод) и обратное напряжение до 200 вольт. В отличие от SBL3040PT, диод F12C20C — это обычный (не Шоттки) быстродействующий выпрямительный диод с общим катодом.
    Также на радиаторе закреплён полевой MOSFET-транзистор 40N03P. Внешне он очень похож на сдвоенный диод. Этот транзистор используется в импульсных блоках питания формата ATX.
   Основная особенность всех вторичных источников в импульсных блоках питания это сглаживающие фильтры, которые начинаются с дросселей, а уже потом стоят конденсаторы.
    Только в фильтрах, начинающихся с дросселя, напряжение на выходе зависит и от амплитуды и от скважности поступающих на вход импульсов. Поэтому изменяя скважность легко регулировать выходное напряжение.
Скважность — внесистемная единица выражающая отношение длительности импульса к периоду повторения. Процесс изменения скважности называется ШИМ – широтно-импульсная модуляция. (англ. PWM – Pulse Width Modulation).
    Далее обратимся к схеме. На рисунке изображена схема выходных выпрямителей импульсного блока типания ПК. . У него имеется несколько вторичных обмоток с которых снимается пониженное переменное напряжение.

На схеме можно заметить, что в цепях всех выпрямителей присутствует дроссель с обозначением L1.1, L1.2, L1.3, L1.4. Если обратится к схеме, то можно подумать, что это отдельные дроссели. Но на самом деле это четыре дросселя, наматанных на одном общем кольцевом магнитопроводе. Обмотки дросселей электрически не связаны, но вот магнитное поле у них общее. И это неспроста.

    За счёт такого приёма обеспечивается так называемая групповая стабилизация выходных напряжений. За счёт общего магнитного поля в дросселе L1 удаётся стабилизировать сразу все выходные напряжения. Если дроссель L1 выпаять из схемы и замерить выходные напряжения, то можно убедиться в том, что они начинают заметно «гулять». Вот так выглядит дроссель L1 с общим колцевым магнитопроводом на печатной плате.
    Далее в фильтрах стоят электролитические конденсаторы С4 — С8 ёмкостью от 330 мкф до 2200 мкф. Рабочее напряжение электролитов, как правило, зависит от того, в каком из выпрямителей установлен конденсатор (в +5V и -5V — на 10…16 вольт, а в +12V и -12V — на 16…25 вольт). Резисторы R4 — R7 создают небольшую начальную нагрузку для правильной работы выпрямителя с индуктивным фильтром. Они же служат для разряда электролитических конденсаторов после выключения импульсного блока питания.

    Как уже отмечалось, в качестве диодов вторичных источников часто используют диоды Шоттки. Они обладают малым падением напряжения в прямом направлении и быстрым временем восстановления, но низкое обратное напряжение не позволяют использовать положительные качества этих диодов в полном объёме. Поскольку схемы вторичных источников питания сложности не представляют, ремонт сводится к замене электролитических конденсаторов и диодов выпрямителей.
    Есть определённые сложности, связанные с диагностикой диодов Шоттки. У них есть очень нехорошее явление, как «утечка». Если проверить диод, то он окажется исправным, но после некоторого времени нормальной работы, вследствие разогрева он начинает «плыть». При малейшем подозрении на исправность такого диода не стоит зря тратить время, а есть смысл просто заменить его на заведомо исправный.
    Вообще с ремонтом компьютерных блоков питания связаны некоторые трудности. Отдельные фирмы просто не хотят допустить постороннего внутрь своей техники. Есть блоки, завёрнутые на специальные болты, которые не отвернуть без особого инструмента, а корпуса отдельных типов блоков питания просто наглухо заклёпаны и мастеру приходится эти заклёпки просто высверливать.
Производители как бы намекают: не надо ремонтировать блок питания. Купите и поставьте новый блок.
 

DataSheet PDF Search Site

Новые списки

Номер детали	Функция	Производители	ПДФ
БМ60014ФВ-К	Напряжение изоляции 2500 В (среднеквадратичное значение) 1-канальный драйвер затвора с гальванической развязкой	РОМ Полупроводник
БМ60015ФВ-ЛБ	Напряжение изоляции 3750 В (среднеквадратичное значение) 1-канальный драйвер затвора с гальванической развязкой	РОМ Полупроводник
БМ60016ФВ-К	Напряжение изоляции 2500 В (среднеквадратичное значение) 1-канальный драйвер затвора с гальванической развязкой	РОМ Полупроводник
BM60051FV-C	1-канальный драйвер затвора с гальванической развязкой Напряжение изоляции 2500 В среднекв.	РОМ Полупроводник
БМ60052ФВ-К	Напряжение изоляции 2500 В (среднеквадратичное значение) 1-канальный драйвер затвора с гальванической развязкой	РОМ Полупроводник
БМ60055ФВ-К	1-канальный драйвер затвора с гальванической развязкой Напряжение изоляции 2500 В среднекв.	РОМ Полупроводник
БМ60210ФВ-К	Высоковольтный драйвер высокого и низкого напряжения 1200 В / драйвер затвора	РОМ Полупроводник
БМ6101ФВ-К	Напряжение изоляции 2500 В (среднеквадратичное значение) 1-канальный драйвер затвора с гальванической развязкой	РОМ Полупроводник
БМ6104ФВ-К	Напряжение изоляции 2500 В (среднеквадратичное значение) 1 канал Драйвер затвора с гальванической развязкой	РОМ Полупроводник
БМ6105ФВ-ЛБЗ	Напряжение изоляции 2500 В (среднеквадратичное значение) 1-канальный драйвер затвора с гальванической развязкой	РОМ Полупроводник

40NO3GP техпаспорт | IC Electronic Components

40NO3GP Информация о продукте

Поисковая часть: 40NO3GP

40НО3ГП |
URL-адрес: https://icelect. com/datasheet/40no3gp
40NO3GP |
40НО3ГП

Электронные компоненты: трудно найти, устаревшие

40NO3GP Название:
техническое описание 40NO3GP | IC электронные компоненты

40NO3GP Описание: ТРАНЗИСТОР: 3-КОНТАКТНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИК 8W 12V TRIODE SILICON TRANSISTO: 3 PIN-кода: TO-220 ПАКЕТ

40NO3GP Производители:
APEC (ADVANCED POWER ELECTRONICS CORP.)

40NO3GP Предложения

долл. США
1,00 шт.
ИС электронные компоненты
Форт-Коллинз, Колорадо, США

40NO3GP Наличие:

Быстрые бесплатные котировки цены и доставки, заказ онлайн, отправка в тот же день со склада Колорадо, США (для большинства заказов)

Оптовая 40NO3GP

40NO3GP Цена

Лучший 40NO3GP

40NO3GP Отзывы

Упаковка

Об IC Electronic Components

США Компания с 2003 года, объединяющая инженеров и производителей компонентов. Мы являемся независимым дистрибьютором труднодоступных электронных компонентов. Мы ориентированы на поставку электронных компонентов для ремонта и обслуживания. Находясь в США, мы продаем устаревшие, снятые с производства электронные компоненты внутри страны и за рубежом. Мы ответим на ваш запрос о цене и доставке в течение 24 часов или меньше и сможем отправить более 90 процентов наших заказов в тот же день. Мы готовы служить вам! Мы продаем устаревшие электронные компоненты, снятые с производства оригинальным производителем (память, SDRAM, DDR, NAND, флэш-память, модули, логика, логика, FPGA, CPLD, микроконтроллеры, полупроводники, ИС, высокочастотные / низкочастотные радиочастоты, силовые продукты, конденсаторы, транзисторы) , диоды, переключатели, соединители, круглые соединители, соединители D-sub, продукты питания, корпуса, реле и многое другое…) Мы предлагаем вам «лучшую цену в первый раз», точные сроки поставки, техническую поддержку, технические спецификации и более. Найдите наш инвентарь и запросите цену и предложение по доставке здесь или напишите нам по электронной почте sales@icelect.