Rozumiem, że to w pewnym sensie bubel, co mi po tranzystorze o 33A prądu ciągłego, skoro odpadną końcówki przy 9A. chcąc puścić 20A muszę kupić trzy takie”.
Na pierwszy rzut oka rozumowanie wydaje się właściwe. Jednak tak nie jest. Internauta, niewątpliwie kierował się obciążeniem przewodów stosowanych w instalacjach elektrycznych np. w domu. Według tabeli obciążenia takich przewodów rzeczywiście jest wyszczególnione obciążenie takiego przewodu o średnicy 0.51mm na ok. 9 amperów. Jednak przy ustalaniu takich parametrów jest brana pod uwagę izolacja przewodu, ilość żył w izolacji, temperatura przewodu podczas ciągłego obciążenia i inne.
W przypadku tranzystora jest zupełnie inaczej. Nie można traktować wyprowadzeń jako przewodu elektrycznego, a jako złącze.
Obliczmy rezystancję takiego złącza (wyprowadzenia) wspomnianego tranzystora BUZ11. Wyprowadzenie tranzystora ma kształt płaskownika ( przy tranzystorze jest szerszy, a niżej jest węższy, ale pomińmy to). Według katalogu szerokość wynosi 0.75mm, głębokość 0.5mm i długość razem z odcinkiem zatopionym w obudowie ok. 20mm.
Według wzoru R=p*L/S obliczmy rezystancję.
Podstawiamy:
P - rezystywność, czyli oporność właściwa miedzi (1.68*10-08 Ω*m)
L – długość (20mm)
S – przekrój (0.75*0.5=0.375)
R – wychodzi nam w zaokrągleniu 0.896mΩ
Rezystancja złącza BUZ11 według katalogu wynosi 0.04Ω, rezystancja obliczanego złącza wynosi 0.0009Ω (w przybliżeniu).
Obliczmy teraz spadek napięcia naszego złącza: U=I*R
I – 30A * R – 0.000896Ω = U – 0.027V ( w zaokrągleniu)
Teraz straty mocy – P=U*I
U – 0.027V * I – 30A = P – 0.8W
Obliczmy zatem spadek napięcia BUZ11: U=I*R
I – 30A * 0.04Ω = U – 1.2V
Teraz straty mocy – P=U*I
U – 1.2V * I – 30A = P – 36W
Według katalogu tranzystor BUZ11 jest w obudowie TO220, może więc rozproszyć 1A maksymalnie 1.5W mocy strat. Aby rozproszyć moc 36W, - jak wynika z obliczeń – musi posiadać potężny radiator odprowadzający ciepło. W przeciwnym wypadku „ugotuje się na miękko” w jednej chwili. Nasze złącze o przekroju 0.375mm2 przy prądzie 30A rozproszy 0.8W mocy strat, czyli nawet nie będzie ciepłe.
Wniosek z tego jest prosty, możemy spać spokojnie. Wyprowadzenie tranzystora w obudowie TO220, w takiej postaci jaką nadał jej producent, jest w stanie wytrzymać prąd o wiele większy niż 30A.
To jest trochę orientacyjnie, gdyż wyprowadzenia tranzystora nie są zrobione z samej miedzi, ale ze stopu, jednak to praktycznie nie ma znaczenia.