onsemi MJL21193G PNP双极互补型音频功率晶体管中文资料

一、型号简介

1.1 型号说明

MJL21193G 是 onsemi 生产的一款 PNP 型双极互补型音频功率晶体管，广泛应用于音频功率放大器及其他高功率应用领域。其 NPN 对应型号为 MJL21194G，两者组合使用能够提供优异的音频性能。MJL21193G 晶体管在设计时考虑了高电流处理能力、线性度和低失真度，适用于需要高保真度和可靠性的音频设备。

厂商名称：onsemi

元件分类：三极管

中文描述： 单晶体管，双极，音频，PNP，250 V，16 A，200 W，TO-264，通孔

英文描述： TRANSISTOR，PNP，TO-264

数据手册：https://www.iczoom.com/data/k02-24020708-MJL21193G.html

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MJL21193G概述

MJL21193G是一款PNP双极互补型音频功率晶体管，采用了穿孔发射器技术。专门设计用于高功率音频输出、盘头定位器和其他线性应用。

作为MJL21194G的补充

卓越的增益线性度

总谐波失真特性

准确再现输入信号

更高功率下的可靠性能

应用

音频，消费电子产品，信号处理

MJL21193G中文参数

制造商:onsemi

产品种类:双极晶体管-双极结型晶体管(BJT)

安装风格:Through Hole

封装/箱体:TO-264-3

晶体管极性:PNP

配置:Single

集电极—发射极最大电压VCEO:250 V

集电极—基极电压VCBO:400 V

发射极-基极电压VEBO:5 V

集电极—射极饱和电压:1.4 V

最大直流电集电极电流:16 A

Pd-功率耗散:200 W

增益带宽产品fT:4 MHz

最小工作温度:-65 C

最大工作温度:+150 C

系列:MJL21193

封装:Tube

商标:onsemi

集电极连续电流:16 A

直流集电极/Base Gain hfe Min:25

MJL21193G引脚图

1.2 型号类型

• PNP 型：MJL21193G 属于 PNP 型双极型晶体管，这意味着其工作时集电极电流方向从发射极流向集电极。

• NPN 型：MJL21194G 是其互补型号，属于 NPN 型双极型晶体管，集电极电流方向与 PNP 型相反，从集电极流向发射极。

二、工作原理

2.1 基本原理

双极型晶体管（BJT）是一种基于半导体材料的三极电子元件，具有三个端子：基极（B）、集电极（C）和发射极（E）。MJL21193G 作为 PNP 型晶体管，其工作原理如下：

1. 基极-发射极电压：当基极相对于发射极电压为负（V_BE < 0）时，基极-发射极结形成正向偏置，集电极-基极结形成反向偏置。

2. 电流流动：在基极-发射极结正向偏置条件下，空穴从发射极注入到基极，并通过基极区域到达集电极形成集电极电流（I_C）。基极电流（I_B）控制着发射极电流（I_E），关系式为 I_E = I_B + I_C。

3. 放大作用：由于基极区很窄，注入基极的空穴很少复合，大部分空穴通过基极区到达集电极区。因此，集电极电流远大于基极电流，实现电流放大。

2.2 互补工作

在实际音频功率放大电路中，MJL21193G 和 MJL21194G 常被配对使用，形成互补推挽放大电路。其工作方式为：

• 正半周期：NPN 型晶体管（MJL21194G）导通，提供正向电流。

• 负半周期：PNP 型晶体管（MJL21193G）导通，提供反向电流。

这种互补推挽放大电路能够有效提高效率并减少失真，适用于高保真音频放大器。

三、主要特点

MJL21193G 晶体管具有以下主要特点：

1. 高电流处理能力：其集电极电流（I_C）最大可达 16A，适用于大功率应用。

2. 高电压耐受：集电极-发射极击穿电压（V_CEO）为 -250V，能够承受较高电压，适合高压应用。

3. 高功率：最大功耗（P_D）为 200W，在合适的散热条件下能处理高功率信号。

4. 低失真度：良好的线性度和低失真特性，使其在音频应用中表现优异。

5. 互补配对：与 NPN 型的 MJL21194G 互补，形成高效、低失真的音频放大电路。

6. 坚固耐用：采用塑封封装（TO-264），具有较好的机械强度和热导性能。

四、应用领域

MJL21193G 双极型晶体管广泛应用于各种高功率音频放大器和其他高电流、高电压需求的电路中，典型应用包括：

1. 音频功率放大器：用于家庭音响、专业音响设备、功率放大器模块等需要高保真音频信号放大的场合。

2. 电源转换：应用于DC-DC转换器和电源逆变器等高效率电源管理电路。

3. 工业控制：在电机驱动、电磁阀控制等需要高电流开关的场合使用。

4. 电力电子：用于不间断电源（UPS）、太阳能逆变器等高功率电子设备。

五、主要参数

以下是 MJL21193G 晶体管的主要参数：

1. 电气参数：

• 集电极-发射极击穿电压（V_CEO）：-250V

• 集电极-基极击穿电压（V_CBO）：-400V

• 发射极-基极击穿电压（V_EBO）：-5V

• 集电极电流（I_C）：-16A

• 基极电流（I_B）：-5A

• 最大耗散功率（P_D）：200W

2. 热性能：

• 结温（T_J）：-65℃至150℃

• 存储温度（T_STG）：-65℃至150℃

• 热阻（结到外壳）（RθJC）：0.7℃/W

3. 特性参数：

• 直流电流增益（h_FE）：15-75（在 I_C=-8A，V_CE=-5V 条件下）

• 集电极-发射极饱和电压（V_CE(sat)）：-2V（在 I_C=-8A，I_B=-0.8A 条件下）

• 基极-发射极饱和电压（V_BE(sat)）：-1.5V（在 I_C=-8A，I_B=-0.8A 条件下）

六、技术规格

6.1 封装

MJL21193G 采用 TO-264 塑封封装，具有良好的热导性和机械强度，适合在高功率应用中使用。封装尺寸及引脚排列如下：

1. 引脚说明：

• 1 脚：基极（B）

• 2 脚：集电极（C）

• 3 脚：发射极（E）

2. 封装尺寸：

• 长度：29.21mm

• 宽度：10.67mm

• 高度：4.83mm

6.2 机械特性

• 重量：约 9.2 克

• 安装方式：通过螺钉固定在散热片上，增强散热效果，确保在高功率条件下稳定运行。

七、使用注意事项

在使用 MJL21193G 晶体管时，应注意以下事项，以确保其性能和寿命：

1. 散热设计：由于晶体管在工作时会产生大量热量，应设计合适的散热系统，确保晶体管在安全温度范围内工作。

2. 偏置电路：设计适当的偏置电路，确保晶体管在最佳工作点工作，以获得最佳线性度和低失真度。

3. 保护电路：加入必要的保护电路，如过流保护、过压保护等，防止晶体管在异常工作条件下损坏。

4. 正确焊接：在焊接过程中，应避免长时间高温烘烤，以防止晶体管内部结构受损。

八、典型应用电路

以下是一个典型的音频功率放大器应用电路：

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

在这个电路中，MJL21193G 和 MJL21194G 形成一个互补对推挽放大器，通过偏置电路（未画出）设定工作点，能够高效地放大输入音频信号，提供高保真度的音频输出。

总之，onsemi MJL21193G PNP 双极互补型音频功率晶体管以其高电流处理能力、高电压耐受性、低失真度和高可靠性，在音频功率放大和其他高功率应用中表现优异。以下进一步详细介绍其应用中的实际案例和注意事项。

九、实际应用案例

9.1 家庭音响系统

在家庭音响系统中，音频功率放大器是确保音质的核心组件。MJL21193G 和 MJL21194G 通过互补配对，在推挽放大器电路中实现高效率和低失真音频放大。其高电流和高电压处理能力，使得它们在驱动大功率音箱时依然能够保持音质的清晰和饱满，满足家庭用户对高保真音响的需求。

9.2 专业音响设备

在专业音响设备中，如演出音响系统、录音室设备等，对功率放大器的要求更为严格。MJL21193G 的高可靠性和优异的电气性能，使得它在长时间高功率输出下仍能保持稳定。配合适当的散热设计和保护电路，能够有效防止过热和过载，提高设备的耐用性和稳定性。

9.3 太阳能逆变器

在太阳能逆变器中，功率开关和控制电路是关键组件。MJL21193G 由于其高电压和高电流处理能力，在太阳能逆变器的设计中得到了广泛应用。其良好的热稳定性和可靠性，保证了逆变器在各种工作条件下的稳定运行，提高了太阳能系统的整体效率和寿命。

十、设计与使用建议

10.1 散热设计

由于 MJL21193G 是高功率晶体管，在使用中会产生大量的热量。为了保证其稳定工作，散热设计尤为重要。建议使用大面积散热片，并通过导热胶或导热垫片增强散热效果。同时，可以在散热片上安装风扇，以进一步提高散热效率。

10.2 偏置电路设计

为了保证晶体管的最佳工作点，需要设计适当的偏置电路。通常可以采用恒流源偏置或分压偏置，确保晶体管在线性区工作，从而获得最佳的线性度和低失真度。具体的偏置电路设计需要根据实际应用进行调整，以获得最佳的放大效果。

10.3 保护电路设计

为了防止晶体管在异常工作条件下损坏，建议在电路中加入保护电路。常见的保护措施包括：

• 过流保护：通过检测电流并在过流时切断电源，保护晶体管免受过流损害。

• 过压保护：通过检测电压并在过压时切断电源，防止晶体管因过压而击穿。

• 温度保护：通过温度传感器检测晶体管的工作温度，并在过热时切断电源或降低功率，防止过热损坏。

10.4 正确焊接和安装

在焊接和安装 MJL21193G 晶体管时，应注意以下几点：

• 焊接温度和时间：避免长时间高温焊接，以防止晶体管内部结构受损。建议采用温度控制的焊接工具，焊接时间尽量控制在几秒钟内。

• 安装位置：尽量将晶体管安装在散热效果好的位置，并确保散热片与晶体管良好接触，避免因接触不良导致散热效果不佳。

• 引脚连接：保证引脚连接牢固可靠，避免因振动或外力导致引脚松动，从而影响电路性能和稳定性。

十一、总结

onsemi MJL21193G PNP 双极互补型音频功率晶体管以其高电流处理能力、高电压耐受性、低失真度和高可靠性，广泛应用于音频功率放大器及其他高功率应用领域。通过与 MJL21194G 互补配对使用，可以实现高效、低失真的音频放大，适用于家庭音响、专业音响设备、太阳能逆变器等多种应用场合。

在设计和使用 MJL21193G 时，需要特别注意散热设计、偏置电路设计和保护电路设计，以确保其稳定可靠的工作。同时，在焊接和安装过程中也应注意操作规范，避免因操作不当导致晶体管损坏或性能下降。通过合理的设计和正确的使用，MJL21193G 晶体管能够在各种高功率应用中提供优异的性能和可靠性。