На просторах всеми известного онлайн магазина можно нарваться на откровенную подделку, при этом отзывы к товару будут недостоверными, из разряда - "получил, всем доволен, продавец молодец". Люди покупающие радиокомпоненты в большинстве своем не проверяют их согласно заявленным характеристикам, указанным в технической документации - datasheet. Вот и я ради интереса и эксперимента решил заказать транзисторы 2N3055, заранее зная, что с ними что-то не так.
Собственно на фото поддельные транзисторы 2N3055
Внешне сразу заметен неаккуратный штамп, присутствует лишний метал по контуру стальной платины, в отверстиях для крепления транзистора к радиатору, также присутствует лишний металла без фаски.
На самой крышке транзисторе нанесена серебряная краска, где поверх неё нанесена маркировка. Краска при этом легко корябается ногтем, стирается.
Испытание постоянным током
Для испытания постоянным током необходимо собрать стенд. В качестве блока питания можно воспользоваться компьютерным БП у которого по линии 12V, ток равен 20A. Для охлаждение транзистора будем использовать радиатор для процессора с сокетом 478 и обязательным наличием вентилятора и термопасты. Ток базы и ток коллектора будем измерять двумя мультиметрами. Обеспечивать необходимый ток базы транзистора 2N3055 будем дополнительным транзистором с током коллектора до 1А, отлично подойдет для этих целей транзистор BD140, установленный на небольшой радиатор.
Испытывать транзистор 2N3055 будем при температуре окружающей среды +25°C, где согласно Total Dissipation мощность транзистора будет составлять 115W. Мы не будем грузить транзистора до 115W, зададим мощность 90W.
Перед тем как испытывать наши транзисторы, произведем расчеты схемы стенда.
1) Рассчитаем ток коллектора:
Рассчитаем ток коллектора, зная мощность и напряжение коллектор - эмиттер:
P = U*I; I = P/U;
Найдем ток коллектора при мощности 90W:
Iк = 90W / 12V = 7,5А;
Мы нашли ток коллектора, согласно даташиту максимальный ток коллектора 2N3055 составляет 15А, наши расчетные 7,5А не превышают 15А.
2) Теперь создадим схему стенда:
Транзисторы подключим по схеме с общим эмиттером.
Нам необходимо задать максимальный ток коллектора транзистора BD140, рассчитав номинал резистора Rб.
3) Рассчитаем номинал резистора Rб:
Зададим ток коллектора транзистора BD140 равным Iк = 0,9А;
Коэффициент усиления транзистора BD140 равен hFE = 182 (взять из даташита либо определить с помощью мультиметра);
Рассчитаем необходимый ток базы транзистора BD140:
Iк = hFE * Iб; Iб = Iк / hFE;
Iб = 0,9А / 182 = 0,004945А или 4,95 мА;
Ток базы равен 4,95 мА;
Находим номинал резистора Rб:
Rб = (Uпит - Uпад)/Iб;
Rб = (12V - 0,66V(падение напряжения база - эмиттер))/ 0,004945А = 2293 Ом или 2,2 кОм.
Потенциометр Var R возьмем номиналом 10 кОм.
После произведения расчетов соберем стенд, обязательно не забудьте нанести термопасту на основание транзистора. После нанесения термопасты и установки транзисторов на радиаторы, настройте потенциометр в максимально положение, т.е. что-бы его номинал был равен 10 кОм.
Теперь когда у нас все готово к измерениям, мультиметры включены в режиме измерения тока, подаем питание на схему и смотрим показания мультиметров. Алгоритм измерения следующий: медленно крутим потенциометр плавно повышая ток базы транзистора 2N3055 и параллельно смотрим на ток коллектора транзистора 2N3055, производим расчет мощности по формуле P = U*I где I ток коллектора.
Возвращаемся к подделкам
Транзистор 2N3055 конструктивно в корпусе ТО- 3 при температуре окр. среды плюс двадцать пять градусов способен рассеивать мощность равную 115W (Total Dissipation). Но не в моем случае. Эксперименты показали, что поддельные транзисторы благополучно выходили из строя с характерным щелчком при превышении тока коллектора на 3,5 Ампер, напряжении 12 Вольт и мощностью 42 Ватта.
Решил вскрыть корпуса поддельных транзисторов:
На фотографиях видно отсутствие медной подложки под кристаллом транзистора, сам кристалл припаян к стальному корпусу ТО - 3, следовательно кристалл транзистора плохо будет передавать тепло из - за стального основания. Малое сечение токоведущего провода эмиттера не способно передать ток 15Ампер.
На форумах люди писали предположения, что именно из - за отсутствия медной подложки они выходят из строя. Решил проверить данные предположения, выпаял кристалл из корпуса ТО - 3 и припаял кристалл на корпус(медную подложку) ТО - 220, провел заново испытания с теми же условия, которые были ранее, транзистор отказался работать с током коллектора 3,5 Ампера и выходил из строя. Предположения людей - форумчан оказались не действительны. Скорее всего в поддельных транзисторах распаяны кристаллы от транзисторов TIP31 у которых, как раз максимальный ток коллектора равен 3 Амперам, а мощность 40 Ваттам.
Вот такой интересный эксперимент. Радиолюбители будьте внимательны и не попадайтесь на подделки.