onsemi MJL21193G PNP雙極互補型音頻功率晶體管中文資料

一、型號簡介

1.1 型號說明

MJL21193G 是 onsemi 生產的一款 PNP 型雙極互補型音頻功率晶體管，廣泛應用于音頻功率放大器及其他高功率應用領域。其 NPN 對應型號為 MJL21194G，兩者組合使用能夠提供優異的音頻性能。MJL21193G 晶體管在設計時考慮了高電流處理能力、線性度和低失真度，適用于需要高保真度和可靠性的音頻設備。

廠商名稱：onsemi

元件分類：三極管

中文描述： 單晶體管，雙極，音頻，PNP，250 V，16 A，200 W，TO-264，通孔

英文描述： TRANSISTOR，PNP，TO-264

數據手冊：http://wzkaixin.com.cn/data/k02-24020708-MJL21193G.html

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MJL21193G概述

MJL21193G是一款PNP雙極互補型音頻功率晶體管，采用了穿孔發射器技術。專門設計用于高功率音頻輸出、盤頭定位器和其他線性應用。

作為MJL21194G的補充

卓越的增益線性度

總諧波失真特性

準確再現輸入信號

更高功率下的可靠性能

應用

音頻，消費電子產品，信號處理

MJL21193G中文參數

制造商:onsemi

產品種類:雙極晶體管-雙極結型晶體管(BJT)

安裝風格:Through Hole

封裝/箱體:TO-264-3

晶體管極性:PNP

配置:Single

集電極—發射極最大電壓VCEO:250 V

集電極—基極電壓VCBO:400 V

發射極-基極電壓VEBO:5 V

集電極—射極飽和電壓:1.4 V

最大直流電集電極電流:16 A

Pd-功率耗散:200 W

增益帶寬產品fT:4 MHz

最小工作溫度:-65 C

最大工作溫度:+150 C

系列:MJL21193

封裝:Tube

商標:onsemi

集電極連續電流:16 A

直流集電極/Base Gain hfe Min:25

MJL21193G引腳圖

1.2 型號類型

• PNP 型：MJL21193G 屬于 PNP 型雙極型晶體管，這意味著其工作時集電極電流方向從發射極流向集電極。

• NPN 型：MJL21194G 是其互補型號，屬于 NPN 型雙極型晶體管，集電極電流方向與 PNP 型相反，從集電極流向發射極。

二、工作原理

2.1 基本原理

雙極型晶體管（BJT）是一種基于半導體材料的三極電子元件，具有三個端子：基極（B）、集電極（C）和發射極（E）。MJL21193G 作為 PNP 型晶體管，其工作原理如下：

1. 基極-發射極電壓：當基極相對于發射極電壓為負（V_BE < 0）時，基極-發射極結形成正向偏置，集電極-基極結形成反向偏置。

2. 電流流動：在基極-發射極結正向偏置條件下，空穴從發射極注入到基極，并通過基極區域到達集電極形成集電極電流（I_C）。基極電流（I_B）控制著發射極電流（I_E），關系式為 I_E = I_B + I_C。

3. 放大作用：由于基極區很窄，注入基極的空穴很少復合，大部分空穴通過基極區到達集電極區。因此，集電極電流遠大于基極電流，實現電流放大。

2.2 互補工作

在實際音頻功率放大電路中，MJL21193G 和 MJL21194G 常被配對使用，形成互補推挽放大電路。其工作方式為：

• 正半周期：NPN 型晶體管（MJL21194G）導通，提供正向電流。

• 負半周期：PNP 型晶體管（MJL21193G）導通，提供反向電流。

這種互補推挽放大電路能夠有效提高效率并減少失真，適用于高保真音頻放大器。

三、主要特點

MJL21193G 晶體管具有以下主要特點：

1. 高電流處理能力：其集電極電流（I_C）最大可達 16A，適用于大功率應用。

2. 高電壓耐受：集電極-發射極擊穿電壓（V_CEO）為 -250V，能夠承受較高電壓，適合高壓應用。

3. 高功率：最大功耗（P_D）為 200W，在合適的散熱條件下能處理高功率信號。

4. 低失真度：良好的線性度和低失真特性，使其在音頻應用中表現優異。

5. 互補配對：與 NPN 型的 MJL21194G 互補，形成高效、低失真的音頻放大電路。

6. 堅固耐用：采用塑封封裝（TO-264），具有較好的機械強度和熱導性能。

四、應用領域

MJL21193G 雙極型晶體管廣泛應用于各種高功率音頻放大器和其他高電流、高電壓需求的電路中，典型應用包括：

1. 音頻功率放大器：用于家庭音響、專業音響設備、功率放大器模塊等需要高保真音頻信號放大的場合。

2. 電源轉換：應用于DC-DC轉換器和電源逆變器等高效率電源管理電路。

3. 工業控制：在電機驅動、電磁閥控制等需要高電流開關的場合使用。

4. 電力電子：用于不間斷電源（UPS）、太陽能逆變器等高功率電子設備。

五、主要參數

以下是 MJL21193G 晶體管的主要參數：

1. 電氣參數：

• 集電極-發射極擊穿電壓（V_CEO）：-250V

• 集電極-基極擊穿電壓（V_CBO）：-400V

• 發射極-基極擊穿電壓（V_EBO）：-5V

• 集電極電流（I_C）：-16A

• 基極電流（I_B）：-5A

• 最大耗散功率（P_D）：200W

2. 熱性能：

• 結溫（T_J）：-65℃至150℃

• 存儲溫度（T_STG）：-65℃至150℃

• 熱阻（結到外殼）（RθJC）：0.7℃/W

3. 特性參數：

• 直流電流增益（h_FE）：15-75（在 I_C=-8A，V_CE=-5V 條件下）

• 集電極-發射極飽和電壓（V_CE(sat)）：-2V（在 I_C=-8A，I_B=-0.8A 條件下）

• 基極-發射極飽和電壓（V_BE(sat)）：-1.5V（在 I_C=-8A，I_B=-0.8A 條件下）

六、技術規格

6.1 封裝

MJL21193G 采用 TO-264 塑封封裝，具有良好的熱導性和機械強度，適合在高功率應用中使用。封裝尺寸及引腳排列如下：

1. 引腳說明：

• 1 腳：基極（B）

• 2 腳：集電極（C）

• 3 腳：發射極（E）

2. 封裝尺寸：

• 長度：29.21mm

• 寬度：10.67mm

• 高度：4.83mm

6.2 機械特性

• 重量：約 9.2 克

• 安裝方式：通過螺釘固定在散熱片上，增強散熱效果，確保在高功率條件下穩定運行。

七、使用注意事項

在使用 MJL21193G 晶體管時，應注意以下事項，以確保其性能和壽命：

1. 散熱設計：由于晶體管在工作時會產生大量熱量，應設計合適的散熱系統，確保晶體管在安全溫度范圍內工作。

2. 偏置電路：設計適當的偏置電路，確保晶體管在最佳工作點工作，以獲得最佳線性度和低失真度。

3. 保護電路：加入必要的保護電路，如過流保護、過壓保護等，防止晶體管在異常工作條件下損壞。

4. 正確焊接：在焊接過程中，應避免長時間高溫烘烤，以防止晶體管內部結構受損。

八、典型應用電路

以下是一個典型的音頻功率放大器應用電路：

           +Vcc
               |
               |
              R1
               |
        B------|------+
        |      Q1     |
        |      MJL21194G
        |
       |/C
    Q2 |    -----> Audio Output
   MJL21193G
       |E
        |
        |
       GND

在這個電路中，MJL21193G 和 MJL21194G 形成一個互補對推挽放大器，通過偏置電路（未畫出）設定工作點，能夠高效地放大輸入音頻信號，提供高保真度的音頻輸出。

總之，onsemi MJL21193G PNP 雙極互補型音頻功率晶體管以其高電流處理能力、高電壓耐受性、低失真度和高可靠性，在音頻功率放大和其他高功率應用中表現優異。以下進一步詳細介紹其應用中的實際案例和注意事項。

九、實際應用案例

9.1 家庭音響系統

在家庭音響系統中，音頻功率放大器是確保音質的核心組件。MJL21193G 和 MJL21194G 通過互補配對，在推挽放大器電路中實現高效率和低失真音頻放大。其高電流和高電壓處理能力，使得它們在驅動大功率音箱時依然能夠保持音質的清晰和飽滿，滿足家庭用戶對高保真音響的需求。

9.2 專業音響設備

在專業音響設備中，如演出音響系統、錄音室設備等，對功率放大器的要求更為嚴格。MJL21193G 的高可靠性和優異的電氣性能，使得它在長時間高功率輸出下仍能保持穩定。配合適當的散熱設計和保護電路，能夠有效防止過熱和過載，提高設備的耐用性和穩定性。

9.3 太陽能逆變器

在太陽能逆變器中，功率開關和控制電路是關鍵組件。MJL21193G 由于其高電壓和高電流處理能力，在太陽能逆變器的設計中得到了廣泛應用。其良好的熱穩定性和可靠性，保證了逆變器在各種工作條件下的穩定運行，提高了太陽能系統的整體效率和壽命。

十、設計與使用建議

10.1 散熱設計

由于 MJL21193G 是高功率晶體管，在使用中會產生大量的熱量。為了保證其穩定工作，散熱設計尤為重要。建議使用大面積散熱片，并通過導熱膠或導熱墊片增強散熱效果。同時，可以在散熱片上安裝風扇，以進一步提高散熱效率。

10.2 偏置電路設計

為了保證晶體管的最佳工作點，需要設計適當的偏置電路。通常可以采用恒流源偏置或分壓偏置，確保晶體管在線性區工作，從而獲得最佳的線性度和低失真度。具體的偏置電路設計需要根據實際應用進行調整，以獲得最佳的放大效果。

10.3 保護電路設計

為了防止晶體管在異常工作條件下損壞，建議在電路中加入保護電路。常見的保護措施包括：

• 過流保護：通過檢測電流并在過流時切斷電源，保護晶體管免受過流損害。

• 過壓保護：通過檢測電壓并在過壓時切斷電源，防止晶體管因過壓而擊穿。

• 溫度保護：通過溫度傳感器檢測晶體管的工作溫度，并在過熱時切斷電源或降低功率，防止過熱損壞。

10.4 正確焊接和安裝

在焊接和安裝 MJL21193G 晶體管時，應注意以下幾點：

• 焊接溫度和時間：避免長時間高溫焊接，以防止晶體管內部結構受損。建議采用溫度控制的焊接工具，焊接時間盡量控制在幾秒鐘內。

• 安裝位置：盡量將晶體管安裝在散熱效果好的位置，并確保散熱片與晶體管良好接觸，避免因接觸不良導致散熱效果不佳。

• 引腳連接：保證引腳連接牢固可靠，避免因振動或外力導致引腳松動，從而影響電路性能和穩定性。

十一、總結

onsemi MJL21193G PNP 雙極互補型音頻功率晶體管以其高電流處理能力、高電壓耐受性、低失真度和高可靠性，廣泛應用于音頻功率放大器及其他高功率應用領域。通過與 MJL21194G 互補配對使用，可以實現高效、低失真的音頻放大，適用于家庭音響、專業音響設備、太陽能逆變器等多種應用場合。

在設計和使用 MJL21193G 時，需要特別注意散熱設計、偏置電路設計和保護電路設計，以確保其穩定可靠的工作。同時，在焊接和安裝過程中也應注意操作規范，避免因操作不當導致晶體管損壞或性能下降。通過合理的設計和正確的使用，MJL21193G 晶體管能夠在各種高功率應用中提供優異的性能和可靠性。