Suggerimento del libro - Come calcolare la dissipazione di potenza di un BJT

Ho fatto un esame per chiedere "dissipazione di potenza" di un determinato circuito BJT. La domanda era semplice ma il mio professore considerava errato il mio calcolo della potenza dissipata, perché la mia risposta era .$P = V_{CE} \cdot I_C + V_{BE} \cdot I_B$

Ma mi ha detto che la risposta corretta è .$P = V_{CE} \cdot I_C$

Qualcuno può indicare un libro di testo o un articolo scientifico che conferma la mia risposta in modo da poter parlare di nuovo con lui?

Ho trovato alcuni link su Internet che confermano la mia risposta, ma non prenderebbe in considerazione un sito Web ...

Da un POV teorico il tuo prof è SBAGLIATO. Hai calcolato correttamente la dissipazione di potenza totale del tuo BJT.

Il tuo professore potrebbe avere ragione solo in modo approssimativo: se entrambi i punti quiescenti BJT si trovano nella regione attiva E il suo è almeno 10-20, allora ha (circa) ragione, perché allora sarebbe molto meno di e sarebbe di circa 0,6 V, quindi il contributo di sarebbe trascurabile. In questo caso non puoi essere considerato come sbagliato, ma solo essere troppo zelante. I B I C V B E V B E ⋅ I $h_{FE}$$I_B$$I_C$$V_{BE}$$V_{BE} \cdot I_B$

Si noti, tuttavia, che se il BJT è saturo, ovvero entrambe le sue giunzioni sono polarizzate in avanti, non mette più in relazione con , cioè non può essere considerato molto inferiore a . In questo caso, la dissipazione della giunzione emettitore di base può essere rilevante quanto la dissipazione della giunzione collettore-emettitore e il tuo professore avrebbe completamente torto. I B I C I B I $h_{FE}$$I_B$$I_C$$I_B$$I_C$

Quest'ultimo caso è particolarmente importante per i BJT di potenza, poiché il loro è piuttosto piccolo (~ 20, o meno a volte), quindi non è molto inferiore a anche nella regione attiva. Pertanto, per portarli in piena saturazione a volte è necessario fornire un che è paragonabile a . Considerando che potrebbe essere inferiore a , ciò significa che in alcuni casi particolari (ma non teorici) la dissipazione della base potrebbe essere leggermente superiore alla dissipazione del collettore. Trascurarlo sarebbe disastroso, quindi (specialmente quando si sceglie la giusta dimensione per il dissipatore di calore!). I B I C I B I C V C E ( s a t ) V B E ( s a t $h_{FE}$$I_B$$I_C$$I_B$$I_C$$V_{CE(sat)}$$V_{BE(sat)}$

A proposito, se il tuo professore non pensa che il termine sia giusto, ridisegna semplicemente il circuito del transistor con la base alimentata dall'equivalente Thévenin della rete di polarizzazione (e qualsiasi cosa sia collegata alla base), in modo che possa essere modellata da una semplice rete a due terminali. Quindi calcola la potenza che quel circuito equivalente fornisce alla base del BJT e chiedi dove va quella potenza, se non nel BJT?$I_B$

La conservazione dell'energia è una legge fondamentale della natura. Spero che il tuo professore non abbia bisogno di un libro di riferimento per crederci!

Per farla breve: hai capito bene, ha torto.

Lo sfiderei (avvertimento: che potrebbe rispondere al fuoco):

Ottieni un po 'di transistor di potenza NPN come il 2N3055. Questi possono richiedere fino a 7A di corrente di base. C ed E in modo che Vce sia zero. Quindi applicare 6A di corrente tra base ed emettitore.

Chiedigli di metterci un dito sopra. Se ha ragione, la dissipazione di potenza dovrebbe essere zero, quindi il transistor non si riscalda affatto. Se hai ragione Ib * Vbe fa potere dissipare e converte in calore.

Sono abbastanza sicuro che cambierà idea sulla dissipazione di potenza di BJT entro mezzo minuto circa.

Sfortunatamente potresti essere bloccato in una posizione in cui il tuo professore non ammetterà di aver sbagliato (o almeno meno corretto di te) al fine di salvare la faccia per se stesso.

Non ho un suggerimento sul libro, ma potresti scaricare un programma SPICE gratuito come LTSpice, costruire il circuito al suo interno e misurare le varie tensioni, correnti e dissipazione di potenza.

http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice

Potrebbe essere utile per te imparare come usare uno strumento SPICE in quel modo (non è eccessivamente difficile) e potresti divertirti ascoltando il tuo professore spiegarti come in qualche modo SPICE deve essere sbagliato.

Il tuo professore è, purtroppo, sbagliato. Considera il seguente circuito:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

La potenza totale è (Vi x Ib) + (VCE x Ic). Se il tuo professore ha ragione, la potenza dissipata nel resistore è Vi x Ib, ma ciò implica che Ib = Vi / R1, e questo è vero solo se Vbe è zero, il che non è vero. Invece, VR = Vi - Vbe. Questo lascia una potenza totale Vbe x Ib non considerata.

Buona fortuna a far ammettere al tuo professore il suo errore. Ha così ovviamente maltrattato il problema che ammettere il suo errore sarà estremamente difficile per lui, e potrebbe scagliarti contro di te. Per lo meno, assicurati di avvicinarti a lui in privato, poiché è improbabile che una discussione pubblica vada bene.

Anche in privato, c'è una chiara possibilità che reagirà con ostilità, quindi preparati.