Buchvorschlag - Berechnung der Verlustleistung eines BJT

Ich habe eine Prüfung gemacht, bei der die "Verlustleistung" einer bestimmten BJT-Schaltung angefordert wurde. Die Frage war einfach, aber mein Professor hielt meine Berechnung der Verlustleistung für falsch, da meine Antwort $P = V_{CE} \cdot I_C + V_{BE} \cdot I_B$ .

Aber er sagte mir, dass die richtige Antwort $P = V_{CE} \cdot I_C$ .

Kann jemand ein Lehrbuch oder einen wissenschaftlichen Artikel angeben, der meine Antwort bestätigt, damit ich wieder mit ihm sprechen kann?

Ich habe einige Links im Internet gefunden, die meine Antwort bestätigen, aber er würde keine Website in Betracht ziehen ...

Von einem theoretischen POV ist Ihr prof falsch. Sie haben die Gesamtverlustleistung Ihres BJT korrekt berechnet.

Ihr Professor könnte Recht nur annähernd so sein: Wenn sowohl der BJT Ruhepunkt im aktiven Bereich ist und dessen ist mindestens 10-20, dann ist er (ungefähr) richtig, denn dann ich B würde viel weniger als I C und V B E wäre ungefähr 0,6 V , so dass V B E ⋅ I $h_{FE}$$I_B$$I_C$$V_{BE}$$V_{BE} \cdot I_B$ Beitrag vernachlässigbar wäre. In diesem Fall können Sie nicht als falsch, sondern nur als übereifrig angesehen werden.

Beachten Sie jedoch, dass , wenn der BJT gesättigt ist, dh sowohl seine Gänge vorwärts vorgespannt ist , nicht länger bezieht I B bis I C , dh I B kann nicht zu viel niedriger als angenommen werden , ich $h_{FE}$$I_B$$I_C$$I_B$$I_C$ . In diesem Fall kann die Verlustleistung des Basis-Emitter-Übergangs genauso relevant sein wie die Verlustleistung des Kollektor-Emitter-Übergangs, und Ihr Professor wäre völlig falsch.

Diese letztere Fall ist besonders wichtig für die Energie BJTs, da ihr ist recht klein (~ 20 oder weniger manchmal), so I B ist nicht so viel niedriger als ich C auch im aktiven Bereich. Um sie in die vollständige Sättigung zu bringen, müssen Sie manchmal ein I B bereitstellen , das mit I C vergleichbar ist . In Anbetracht dessen, dass V C E ( s a t ) kleiner sein könnte als V B E ( s a t $h_{FE}$$I_B$$I_C$$I_B$$I_C$$V_{CE(sat)}$$V_{BE(sat)}$Dies bedeutet, dass in bestimmten (aber nicht theoretischen) Fällen die Verlustleistung der Basis geringfügig höher sein kann als die Verlustleistung des Kollektors. Das zu vernachlässigen wäre dann katastrophal (vor allem bei der Auswahl der richtigen Größe für den Kühlkörper!).

$I_B$

Energieeinsparung ist ein Grundgesetz der Natur. Ich hoffe, Ihr Professor braucht keinen Buchverweis, um das zu glauben!

Lange Rede kurzer Sinn: Du hast es richtig verstanden, er liegt falsch.

Ich würde ihn herausfordern (Einschränkung: das könnte zurückschießen):

Holen Sie sich ein bisschen NPN-Leistungstransistor wie der 2N3055. Diese können bis zu 7A Basisstrom aufnehmen. Schließen Sie C und E kurz, sodass Vce Null ist. Legen Sie dann 6A Strom zwischen Basis und Emitter an.

Bitten Sie ihn, seinen Finger darauf zu legen. Wenn er recht hat, sollte die Verlustleistung Null sein, damit sich der Transistor überhaupt nicht aufheizt. Wenn Sie Recht haben, tut Ib * Vbe es dissipate Energie und wandelt in Wärme um .

Ich bin mir ziemlich sicher, dass er innerhalb einer halben Minute seine Meinung über die BJT-Verlustleistung ändern wird.

Leider sind Sie möglicherweise in einer Situation festgefahren, in der Ihr Professor nicht zugeben wird, dass er sich geirrt hat (oder zumindest weniger korrekt als Sie ist), um sich das Gesicht zu sparen.

Ich habe keinen Buchvorschlag, aber Sie könnten ein kostenloses SPICE-Programm wie LTSpice herunterladen, die Schaltung darin aufbauen und die verschiedenen Spannungen, Ströme und Verlustleistungen messen.

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

Das könnte für Sie beide nützlich sein, um zu lernen, wie man ein solches SPICE-Tool verwendet (es ist nicht allzu schwierig), und Sie könnten den Spaß haben, Ihrem Professor zuzuhören, der Ihnen erklärt, wie irgendwie SPICE falsch sein muss.

Ihr Professor ist leider falsch. Betrachten Sie die folgende Schaltung:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

Die Gesamtleistung beträgt (Vi x Ib) + (VCE x Ic). Wenn Ihr Professor korrekt ist, ist die im Widerstand verbrauchte Leistung Vi x Ib, dies impliziert jedoch, dass Ib = Vi / R1 ist, und dies gilt nur, wenn Vbe Null ist, was nicht zutrifft. Stattdessen ist VR = Vi - Vbe. Dies lässt eine Gesamtleistung Vbe x Ib unberücksichtigt.

Viel Glück, dass Ihr Professor seinen Fehler zugibt. Er hat das Problem so offensichtlich falsch gehandhabt, dass es für ihn äußerst schwierig sein wird, seinen Fehler zuzugeben, und er könnte auf Sie losgehen. Stellen Sie zumindest sicher, dass Sie sich privat an ihn wenden, da eine öffentliche Diskussion wahrscheinlich nicht gut verläuft.

Auch privat besteht die Möglichkeit, dass er mit Feindseligkeit reagiert. Seien Sie also vorbereitet.