¿Qué es este inusual par de transistores NPN-PNP?

Question

Estaba buscando la hoja de datos de un transistor que había descubierto durante un trabajo de ingeniería inversa, un DK52T. Desgraciadamente no puedo encontrar su hoja de datos, pero encontré una para el DK52D. Ver la imagen de abajo; se trata de una extraña combinación de transistores NPN-PNP que nunca había visto. Pensé que podría ser algo llamado Pareja Sziklai pero tampoco se ajusta a esa configuración. ¿Cómo se supone que funciona esta cosa?

Me parece que en el momento en que la base del NPN sube, el colector baja, lo que a su vez hace que la base del PNP baje, con lo que entra en conducción y apaga la base del NPN. Básicamente, en el momento en que el transistor se enciende, se apaga inmediatamente, ¿WTF?

¿Hay más información específica sobre el DK52T (que debería ser muy similar a la hoja de datos que he adjuntado)?

Answer 1

Estos transistores son dispositivos muy optimizados para su uso en productos de consumo de muy bajo coste y gran volumen: balastos de lámparas fluorescentes fuera de línea.

La red antisaturación (para la conmutación rápida) y el diodo de rueda libre están integrados en una sola matriz, lo que minimiza el número de componentes y la superficie de silicio necesaria (el diagrama muestra dos "dedos" paralelos del transistor de potencia compuesto):

La estructura del transistor PNP lateral evita la saturación y da lugar a una menor Vce(sat) en el dispositivo en comparación con una configuración típica de pinza Baker multidiódica. Esto lo consigue desviando la corriente de base del NPN cuando Vce cae por debajo de un voltio aproximadamente. Hay que tener en cuenta que la estructura PNP lateral tiene una tensión de ruptura Veb de al menos 700V, por lo que no es como cualquier transistor PNP discreto (lo más parecido quizás a un transistor PNP de alta tensión operado en modo inverso).

Más en este Nota de aplicación de la década de 1990 de Motorola (ahora Onsemi). En muchas hojas de datos evitan mostrar el detalle y sólo muestran una red dentro de la pieza:

Answer 2

El transistor presume de una "alta velocidad de conmutación" que consigue haciendo que el transistor inferior se encienda y robe corriente de base cuando el transistor principal se acerca a la saturación.

Por lo tanto, es un tipo de Pinza Baker

Answer 3

Esa es una parte extraña. Al principio pensé que era un par Sziklai integrado, un tipo de Darlington con un voltaje de saturación más bajo. Pero su parte es diferente.

Cuando el colector se sitúa por debajo del emisor, el primer transistor se encenderá y cortocircuitará la base del segundo transistor con su emisor, completando su apagado mucho más rápido al succionar su carga de base.

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En los años 60 y 70, cuando los transistores de potencia PNP eran caros y apestosos, un Pareja de Sziklai era una forma de utilizar un transistor de potencia NPN tanto para el lado de subida como para el de bajada de una etapa de salida complementaria, llamada etapa cuasi-complementaria: verdadero Darlington de subida, Sziklai de bajada.

Creo que nunca he visto una hoja de datos de un dispositivo integrado; toda mi experiencia es con equivalentes de componentes discretos.

Answer 4

Revisado después de algunas reflexiones, la "sujeción por saturación" tiene más sentido. La forma en que el PNP funciona en el circuito (sujeción) es efectivamente lo que Baker Clamp es para. Por lo tanto, el dibujo del fabricante parece agradable.

Me parece que en el momento en que la base del NPN se eleva, el colector va bajo, que a su vez tira de la base PNP baja, por lo que entra en conducción y apaga la base del NPN. Básicamente, en el momento en que el transistor se enciende se apaga inmediatamente,

El colector baja, pero sólo hasta Vbe - Vce en PNP base-emisor. Por lo tanto, el PNP no se enciende.

El propósito del PNP es evitar que el NPN conduzca cuando el dispositivo está en polarización inversa (modo activo inverso); Ve > Vc & Vb > Vc. Este es el caso cuando dos de los dispositivos están conectados espalda con espalda (antiparalelo/paralelo inverso) para aplicaciones de CA.
El PNP divide la corriente de base del NPN cuando éste se satura (por lo que la Vce disminuye).

Pinza Baker :

La pinza Baker limita la diferencia de tensión entre el emisor y el colector desviando la corriente de base a través del colector. Este introduce una retroalimentación negativa no lineal en una etapa de emisor común (interruptor BJT), con el fin de evitar la saturación disminuyendo la ganancia cerca del punto de saturación. Mientras el transistor está en modo activo y está lo suficientemente lejos del punto de saturación, la retroalimentación retroalimentación negativa está desactivada y la ganancia es máxima; cuando el transistor Cuando el transistor se acerca al punto de saturación, la retroalimentación negativa se y la ganancia disminuye rápidamente. Para disminuir la ganancia, el transistor actúa como un regulador de derivación con respecto a su propia unión base-emisor base-emisor: desvía una parte de la corriente de base a tierra conectando un elemento de tensión estable en paralelo a la unión base-emisor. base-emisor.

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Editado varias veces,

Ejemplo de dos dispositivos espalda con espalda, conceptual, ignorar el valor de los componentes :
[Q1, Q2, D1] = dispositivo 1, Q3, Q4, D3] = dispositivo 2, 10V = señal de accionamiento, V1 = línea, R3 = carga
Dispositivo nº 1: Q1 está encendido, Q2 no se enciende, ya que Vbe = 0,5V
Dispositivo #2: Q3 no se enciende, ya que Q4 se enciende y sujeta a Q3 Vbc = inferior al umbral de actividad inversa.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab