Sugerencia de libro: cómo calcular la disipación de potencia de un BJT

De un punto de vista teórico, tu profesor está INCORRECTO. Calculó correctamente la disipación de potencia total de su BJT.

Su profesor puede tener razón solo de manera aproximada: si tanto el punto de inactividad BJT está en la región activa Y su \ $ h_ {FE} \ $ es al menos 10-20, entonces él (aproximadamente) tiene razón, porque entonces \ $ I_B \ $ sería mucho menor que \ $ I_C \ $ y \ $ V_ {BE} \ $ sería aproximadamente 0.6V, por lo que la contribución de \ $ V_ {BE} \ cdot I_B \ $ sería despreciable . En este caso, no se puede considerar que está equivocado, sino que es demasiado entusiasta.

Sin embargo, tenga en cuenta que si el BJT está saturado, es decir, ambas uniones están sesgadas hacia adelante, \ $ h_ {FE} \ $ ya no relaciona \ $ I_B \ $ a \ $ I_C \ $, es decir, \ $ I_B \ No se puede suponer que $ sea mucho más bajo que \ $ I_C \ $. En este caso, la disipación de la unión base-emisor puede ser tan relevante como la disipación de la unión colector-emisor, y su profesor estaría completamente equivocado.

Este último caso es particularmente importante para los BJT de potencia, ya que su \ $ h_ {FE} \ $ es bastante pequeño (~ 20, o menos a veces), por lo que \ $ I_B \ $ no es mucho más bajo que \ $ I_C \ $ incluso en la región activa. Por lo tanto, para llevarlos a una saturación total, a veces tiene que proporcionar un \ $ I_B \ $ que sea comparable a \ $ I_C \ $. Teniendo en cuenta que \ $ V_ {CE (sat)} \ $ podría ser menor que \ $ V_ {BE (sat)} \ $, esto significa que en algún caso particular (pero no teórico) la disipación de la base de casos podría ser ligeramente superior a la disipación del colector . Dejarlo de lado sería desastroso, entonces (especialmente cuando se elige el tamaño correcto para el disipador de calor).

Por cierto, si su profesor no cree que el término \ $ I_B \ $ sea correcto, simplemente vuelva a dibujar el circuito del transistor con la base alimentada por el equivalente de Thévenin de la red de polarización (y todo lo que esté conectado a la base), para que pueda ser modelado por una red simple de dos terminales. Luego, calcule la potencia que proporciona ese circuito equivalente a la base del BJT y pregunte a dónde va esa potencia, si no en el BJT.

La conservación de la energía es una ley básica de la naturaleza. ¡Espero que su profesor no necesite una referencia de libro para creer eso!

En pocas palabras: lo entendiste bien, él está equivocado.

Lo desafiaría (advertencia: eso puede disparar):

Consigue un poco de transistor de potencia NPN como el 2N3055. Estos pueden tomar hasta 7A de corriente base. Corta C y E para que Vce sea cero. Luego aplique 6A de corriente entre la base y el emisor.

Pídale que le ponga un dedo encima. Si tiene razón, la disipación de potencia debe ser cero, por lo que el transistor no se calentará en absoluto. Si tienes razón, Ib * Vbe sí disipa la energía y se convierte en calor.

Estoy bastante seguro de que cambiará de opinión acerca de la disipación de potencia BJT en aproximadamente medio minuto.

Lamentablemente, puede que te encuentres en una posición en la que tu profesor no va a admitir que se equivocó (o al menos es menos correcto que tú) para salvarse la cara.

No tengo una sugerencia de libro, pero puedes descargar un programa SPICE gratuito como LTSpice, construir el circuito en él y medir los diversos voltajes, corrientes y disipación de energía.

enlace

Eso podría ser útil para que aprendas a usar una herramienta SPICE de esa manera (no es demasiado difícil), y podrías divertirte escuchando a tu profesor explicándote cómo SPICE debe estar equivocado.

Es triste decir que tu profesor está equivocado. Considere el siguiente circuito:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La potencia total es (Vi x Ib) + (VCE x Ic). Si su profesor es correcto, entonces la potencia disipada en la resistencia es Vi x Ib, pero esto implica que Ib = Vi / R1, y esto solo es cierto si Vbe es cero, lo que no es cierto. En cambio, VR = Vi - Vbe. Esto deja una potencia total Vbe x Ib sin contabilizar.

Buena suerte para que tu profesor admita su error. Él ha manejado tan obviamente el problema que admitir que cometió su error será extremadamente difícil para él, y puede atacarte. Como mínimo, asegúrese de acercarse a él en privado, ya que es poco probable que una discusión pública vaya bien.

Incluso en privado, existe una clara posibilidad de que reaccione con hostilidad, así que prepárate.