Transistores en paralelo

Quiero usar varios transistores en paralelo para controlar la corriente a través de una carga. Esto es para distribuir la corriente a través de la carga a través de los transistores para que los transistores individuales con una corriente de colector nominal menor que la que pasa a través de la carga se puedan combinar para controlar la carga.

Dos preguntas:

1. ¿Funcionaría bien un arreglo como el que se muestra a continuación? (Los valores de resistencia solo son muy aproximados).

2. ¿Cómo deben calcularse los valores de resistencia? Estaba pensando en usar el rango de valores de hfe para el transistor de la siguiente manera: calcular dos corrientes de colector: para el valor mínimo de VR, la corriente de colector mínima y máxima para los valores de hfe mínimo y máximo.

Gracias

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Editar: en realidad, eliminaría el límite R y haría que VR se extendiera por los rieles, con el limpiador conectado a R1-R3

En realidad, esta es una técnica muy común, tanto con BJT (transistores tradicionales como los dibujados anteriormente) como con MOSFET. Con los BJT, no necesita molestarse con resistencias de base recortadas por separado, todo lo que necesita hacer es agregar resistencias de intercambio de corriente o, a veces, llamadas resistencias de lastre . Mire esta página, por ejemplo, la primera que encontré con google que explica este diseño:

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_4/16.html

Si usa MOSFET, no necesita las resistencias compartidas actuales, solo se pueden poner en paralelo 'fuera de la caja'. Los MOSFET tienen retroalimentación negativa 'incorporada': si un MOSFET obtiene una mayor parte de la corriente, se calienta más, lo que a su vez aumenta su resistencia y reduce la cantidad de corriente que lo atraviesa. Esta es la razón por la cual los MOSFET generalmente se prefieren para aplicaciones donde se requieren múltiples transistores en paralelo. Sin embargo, los BJT son más fáciles de incorporar a las fuentes de corriente, ya que tienen una ganancia de corriente bastante constante.

Para una aplicación en la que necesita poner en paralelo los transistores y controlar la corriente de forma lineal (sin encender o apagar los transistores por completo), los BJT son su mejor opción. Como dice Olin Lathrop, el circuito necesitará resistencias en serie con los emisores BJT para ayudar a equilibrar la corriente.

Aquí hay un circuito de ejemplo inicial para mostrar la colocación de la resistencia del emisor.

$\gamma$

$\frac{(\beta +1) (\text{Vc}-\text{Vbeo} (1-\gamma \text{$\Delta $T1}))}{\text{Rb1}+\text{Re1} (\beta +1)}$

$\beta$

$\beta$$\text{$\Delta $T1}$

Entonces, con Re1 de 1 Ohm, hay aproximadamente un cambio del 10% con 100 grados de aumento de temperatura. Las resistencias de emisor en este ejemplo tendrían hasta aproximadamente 1.5W en ellas. Se podrían usar valores más bajos, pero la variación sería mayor. La operación de Q1 y Q2 sería en su mayoría independiente, excepto por Vc y voltaje a través de Rload.

Sin embargo, controlar realmente la corriente requeriría un ciclo de retroalimentación para regular Vc. Y, para realmente hacer coincidir la corriente en cada transistor, se requeriría un ciclo de retroalimentación para cada transistor.

No intentes esto con MOSFETS. Al menos no esperes que los MOSFET compartan mágicamente la corriente.

$V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

$V_{\text{th}}$$T_j$$g_f$

$V_{\text{th}}$$V_{\text{gs}}$$V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

$V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

$V_{\text{gs}}$

Paralelamente a los MOSFET controlados linealmente para compartir en la actualidad significa tener un circuito de retroalimentación para cada dispositivo.

Su circuito como se muestra no es una buena idea porque todos los transistores no serán iguales. Puede haber una variación significativa en la ganancia de parte a parte, y las caídas de BE tampoco coincidirán exactamente. Para empeorar las cosas, el transistor que termina tomando la mayor cantidad de corriente se calentará más, lo que hace que su BE caiga, lo que hace que tome más corriente ...

La forma más sencilla de solucionar esto con los transistores bipolares es colocar una pequeña resistencia separada en serie con cada emisor. Tiene una carga de 50 Ω, por lo que las resistencias de emisor de 1 Ω deberían estar bien. Ahora atas todas las bases juntas en dirección.

Cuando un transistor lleva más corriente que los otros, el voltaje a través de su resistencia de emisor aumentará. Esto reduce su voltaje BE en relación con los demás, lo que le da menos corriente de base, lo que hace que transporte menos corriente de salida general. Las resistencias de emisor básicamente provocan una retroalimentación negativa que mantiene a todos los transistores aproximadamente en equilibrio.