Alles, was Sie über den Transistor 2N3055 wissen müssen

Was ist ein NPN-Leistungstransistor 2N3055?In diesem Artikel wird der Transistor 2N3055 im Detail besprochen, einschließlich seiner grundlegenden Eigenschaften, Pinbelegung, Spezifikationen, Funktionen, Arbeitsprinzipien, Anwendungen, sicheren Betriebspraktiken, äquivalenten Modellen und Vergleichen mit ähnlichen Geräten wie dem TIP3055.

Katalog

2N3055 Transistor Basic

Die 2N3055 Der NPN-Leistungstransistor von ONSEMI ist ein bekannter Silizium-Bipolartransistor, der für Hochleistungs- und Hochstromanwendungen entwickelt wurde.Es wird häufig in linearen Netzteilen, Leistungsverstärkern, Motortreibern und industriellen Steuerschaltungen eingesetzt, wo Zuverlässigkeit und Haltbarkeit erforderlich sind.Sein klassisches TO-3-Metallgehäuse (TO-204AA) sorgt für eine hervorragende Wärmeableitung und ist somit für anspruchsvolle Betriebsbedingungen geeignet.

Die 2N3055G ist die bleifreie (RoHS-konforme) Version des 2N3055 und bietet die gleichen elektrischen Eigenschaften und Leistungen, unterscheidet sich jedoch nur in der Umweltverträglichkeit.Beide Versionen sind im Schaltungsdesign vollständig austauschbar.

Wenn Sie am Kauf des NPN-Leistungstransistors 2N3055 oder 2N3055G interessiert sind, kontaktieren Sie uns bitte bezüglich Preis und Verfügbarkeit.

2N3055 Transistor-CAD-Modelle

Details zur Pinbelegung des Transistors 2N3055

Pin Nummer	Pin Name	Beschreibung
Pin 1	Basis (B)	Steuert die Funktionsweise des Transistors;Ein kleiner Strom steuert hier einen größeren Strom zwischen Kollektor und Emitter
Pin 2	Emitter (E)	Aktuelle Ausgänge den Transistor über diesen Pin
Fall / Tab	Sammler (C)	Das Metallgehäuse selbst ist elektrisch mit dem Kollektor verbunden

Alternativen und gleichwertiges Modell

• MJ15003

• MJ15015

• MJ15016

• MJ15024

• MJ21194

• MJ21196

• MJ802

• MJ4502

• 2N3771

• 2N3772

• TIP3055

• BD249

• BD249A

• BD249B

• BD249C

• 2N5885

• 2N5886

• 2N5884

• 2N3055H

2N3055 Transistorspezifikationen

Parameter	Wert
Transistortyp	NPN Bipolar Sperrschichttransistor
Technologie	Silizium (Si)
Paket/Koffer	TO-204AA (TO-3 Metalldose)
Montageart	Durchgangsloch
Maximal Kollektorstrom (IC)	15 A
Sammler-Emitter Spannung (VCEO)	60 V
Sammlerbasis Spannung (VCBO)	100 V
Emitter-Basis Spannung (VEBO)	7 V
Macht Verlustleistung (PD)	115 W
Gleichstromverstärkung (hFE min)	20
Übergang Frequenz (fT)	2,5 MHz
Betrieb Temperaturbereich	−65 °C bis +150 °C

2N3055-Transistorfunktionen

Hohe Kollektorstromfähigkeit

Der 2N3055 kann Kollektorströme von bis zu 15 A verarbeiten und eignet sich daher für Hochstromanwendungen wie lineare Netzteile, Audio-Leistungsverstärker, Motortreiber und Batterieladegeräte.Diese Fähigkeit ermöglicht es dem Transistor, bei ordnungsgemäßer Wärmeableitung schwere Lasten zuverlässig und ohne übermäßige Belastung anzutreiben.

Hohe Verlustleistung

Mit einer maximalen Verlustleistung von etwa 115 W ist der 2N3055 für den Betrieb in Hochleistungsumgebungen ausgelegt.Diese Funktion ermöglicht es ihm, die während des Betriebs erzeugte erhebliche Wärme zu bewältigen, insbesondere in Linearregler- und Verstärkerschaltungen, in denen eine kontinuierliche Leistungsaufnahme erforderlich ist.

Robustes TO-3-Metallgehäuse

Das klassische TO-3 (TO-204AA) Metalldosengehäuse bietet hervorragende mechanische Festigkeit und thermische Leistung.Das Metallgehäuse ermöglicht eine effiziente Wärmeübertragung auf einen Kühlkörper, was die Zuverlässigkeit verbessert und die Lebensdauer des Transistors unter anspruchsvollen Bedingungen verlängert.

Mittlere Spannungswerte

Der Transistor unterstützt eine Kollektor-Emitter-Spannung (VCEO) von 60 V und eine Kollektor-Basis-Spannung (VCBO) von 100 V. Diese Nennwerte machen den 2N3055 ideal für Leistungsanwendungen mit niedriger bis mittlerer Spannung, die häufig in Industrie- und Audiosystemen zu finden sind.

Niederfrequenz-Strombetrieb

Mit einer Übergangsfrequenz (fT) von ca. 2,5 MHz ist der 2N3055 eher für Niederfrequenz- und Gleichstromanwendungen als für Hochgeschwindigkeitsschaltungen optimiert.Dies macht es besonders effektiv in linearen Verstärkern und Leistungsregelschaltungen.

Stabile Gleichstromverstärkung

Das Gerät bietet eine minimale Gleichstromverstärkung (hFE) von etwa 20 und sorgt so für stabile Verstärkungseigenschaften.Dieser vorhersehbare Gewinn vereinfacht das Schaltungsdesign und gewährleistet eine gleichbleibende Leistung unter allen Betriebsbedingungen.

Großer Betriebstemperaturbereich

Der 2N3055 arbeitet in einem weiten Temperaturbereich von −65 °C bis +150 °C, sodass er bei ordnungsgemäßer Kühlung auch in rauen Industrie- und Außenumgebungen zuverlässig funktioniert.

2N3055 Transistor arbeitet im Stromkreis

2N3055-Transistor als einfacher Zener-basierter Spannungsregler

Im ersten Diagramm wird der 2N3055 als Reihendurchgangstransistor zur Spannungsregelung verwendet.Eine Zenerdiode stellt über einen Widerstand eine feste Referenzspannung (12 V) an der Basis des Transistors bereit.Da der Basis-Emitter-Übergang des 2N3055 um etwa 0,6–0,7 V abfällt, wird die Ausgangsspannung am Emitter etwas niedriger als die Zenerspannung (ca. 11,3–11,4 V).Wenn sich der Laststrom ändert, passt der 2N3055 seine Leitung automatisch an, sodass mehr oder weniger Strom fließen kann, während die Ausgangsspannung nahezu konstant bleibt.Diese Schaltung zeigt, wie die 2N3055 höhere Ströme als eine Zener-Diode allein verarbeiten kann und so die Laststeuerungsfähigkeit verbessert.

2N3055 Transistor als linear geregeltes Netzteil

Im zweiten Diagramm arbeitet der 2N3055 in einer vollständig linearen Stromversorgung.Ein Wechselstromtransformator wandelt die Netzspannung herunter, die dann von einem Brückengleichrichter in Gleichstrom umgewandelt wird.Ein großer Elektrolytkondensator glättet den gleichgerichteten Gleichstrom, um die Welligkeit zu reduzieren.Die Zenerdiode stellt über einen Widerstand wieder eine stabile Referenzspannung für die Basis des 2N3055 ein.Als Durchgangselement liefert der 2N3055 einen hohen Strom an die Last und sorgt gleichzeitig für einen geregelten Ausgang von etwa 12 V. Ein zusätzlicher kleiner Kondensator am Ausgang verbessert die Stabilität und Rauschunterdrückung.Diese Schaltung unterstreicht die Stärke des 2N3055 bei der Bereitstellung hoher Ströme bei guter thermischer Belastbarkeit, wodurch er für Tischnetzteile und industrielle Gleichstromquellen geeignet ist.

2N3055 Transistoranwendungen

• Linear geregelte Netzteile

• Reihendurchgangstransistor in Spannungsreglern

• Ausgangsstufen des Audio-Leistungsverstärkers

• Designs für Tischnetzteile

• Hochstrom-Gleichstromversorgungen

• Batterieladegeräte

• DC-Motortreiber

• Relais- und Magnetspulentreiber

• Industrielle Steuerkreise

• Wechselrichter- und USV-Ausgangsstufen

• Leistungsverstärker für niederfrequente Signale

• Stromerhöhungsschaltungen

• Elektronische Last- und Stromregelkreise

• Spannungsstabilisierungsschaltungen

2N3055 Sicherer Betrieb

Für den sicheren Betrieb des 2N3055 ist ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement unerlässlich.Da dieser Transistor eine hohe Verlustleistung aufweisen kann, muss er mit Wärmeleitpaste auf einem geeigneten Kühlkörper montiert werden und es sollte eine elektrische Isolierung angebracht werden, falls das mit dem Kollektor verbundene Gehäuse geerdetes Metall berühren könnte.Eine unzureichende Kühlung kann schnell zu einem thermischen Durchgehen und einem Geräteausfall führen.

Beim Betrieb müssen stets die Spannungs- und Stromgrenzen eingehalten werden.Das Überschreiten der maximalen Kollektor-Emitter-Spannung oder des Kollektorstroms kann den Transistor dauerhaft beschädigen.Entwickler sollten außerdem sicherstellen, dass der 2N3055 innerhalb seines sicheren Betriebsbereichs (SOA) arbeitet, insbesondere in linearen Anwendungen, bei denen sowohl Spannung als auch Strom gleichzeitig vorhanden sind.

Ebenso wichtig ist die ordnungsgemäße Steuerung des Basisantriebs.Die Begrenzung des Basisstroms mit einem geeigneten Widerstand verhindert eine übermäßige Ansteuerung, die zu einer Überhitzung des Geräts führen könnte.In Stromversorgungs- und Verstärkerschaltungen verbessert der Einbau von Schutzkomponenten wie Sicherungen oder Strombegrenzungswiderständen die Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität zusätzlich.

Vergleich: 2N3055 vs. TIP3055

Parameter	2N3055	TIP3055
Transistortyp	NPN-Leistung BJT	NPN-Leistung BJT
Technologie	Silizium	Silizium
Paket	TO-3 (TO-204AA, Metalldose)	TO-218 / TO-247 (Kunststoff)
Montageart	Durchgangsloch, Chassismontage	Durchgangsloch, Leiterplattenmontage
Max Collector Strom (IC)	15 A	15 A
Sammler-Emitter Spannung (VCEO)	60 V	60 V
Sammlerbasis Spannung (VCBO)	100 V	100 V
Emitter-Basis Spannung (VEBO)	7 V	7 V
Macht Verlustleistung (PD)	115 W	90 W
Gleichstromverstärkung (hFE min)	20	20
Übergang Frequenz (fT)	~2,5 MHz	~2,5 MHz
Thermisch Widerstand	Niedriger (besser Kühlung über Metallgehäuse)	Höher (Kunststoff Paket)
Sammler Verbindung	Fall = Sammler	Mittelstift = Sammler
Kühlkörper Anforderung	Obligatorisch	Obligatorisch
Typisch Anwendungen	Lineare Netzteile, Audioverstärker, Industriestrom	Lineare Netzteile, Audioverstärker, PCB-Designs
Mechanisch Robustheit	Sehr hoch	Mäßig
PCB-freundlich	Nein	Ja

2N3055 Mechanische Abmessungen

Vorteile und Einschränkungen

2N3055 Vorteile

• Hohe Kollektorstromfähigkeit

• Hohe Verlustleistung

• Robustes und langlebiges TO-3-Metallgehäuse

• Hervorragende Wärmeableitung mit geeignetem Kühlkörper

• Zuverlässige Leistung in linearen Anwendungen

• Einfache Vorspannung und einfaches Schaltungsdesign

• Großer Betriebstemperaturbereich

• Weit verbreitet und kostengünstig

• Gut dokumentiert und branchenerprobt

2N3055 Einschränkungen

• Niedrige Übergangsfrequenz (nicht für schnelles Schalten geeignet)

• Begrenzte Nennspannung im Vergleich zu modernen Leistungstransistoren

• Große physische Größe

• Erfordert einen sperrigen Kühlkörper

• Nicht ideal für hocheffiziente Schaltregler

• Geringerer Gewinn im Vergleich zu modernen BJTs und MOSFETs

• Kollektor mit Metallgehäuse verbunden (in vielen Ausführungen ist eine Isolierung erforderlich)

Hersteller

ONSEMI fertigt den 2N3055 unter Verwendung bewährter, großvolumiger bipolarer Leistungstransistorprozesse, die auf langfristige Zuverlässigkeit und stabile Leistung ausgelegt sind.Zu seinen Fähigkeiten gehören die präzise Siliziumfertigung, die robuste Chip-Befestigung und die Montage im TO-3-Metallgehäuse (TO-204AA), um hohe Ströme und eine effiziente Wärmeableitung zu unterstützen.ONSEMI bietet außerdem umfassende elektrische, thermische und Zuverlässigkeitstests an, unterstützt RoHS-konforme Versionen wie 2N3055G und gewährleistet lange Produktlebenszyklen für Industrie-, Stromversorgungs- und Legacy-Systemanwendungen.

Datenblatt PDF

2N3055 Datenblatt:

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Kann der 2N3055-Transistor für höhere Ströme parallel verwendet werden?

Ja, mehrere 2N3055-Transistoren können parallel geschaltet werden, es sind jedoch kleine Emitterwiderstände erforderlich, um den Strom auszugleichen und ein thermisches Durchgehen zu verhindern.

2. Welche Kühlkörpergröße wird für einen 2N3055-Transistor empfohlen?

Die Größe des Kühlkörpers hängt von der Verlustleistung ab, aber lineare Hochstromanwendungen erfordern typischerweise einen großen, gerippten Kühlkörper mit einem Wärmewiderstand unter 1 °C/W.

3. Ist der 2N3055 für Schaltnetzteile geeignet?

Nein, der 2N3055 ist aufgrund seiner niedrigen Übergangsfrequenz und langsamen Schalteigenschaften nicht ideal für Hochfrequenzschaltungen.

4. Wie testet man einen 2N3055-Transistor mit einem Multimeter?

Sie können es im Diodenmodus testen, indem Sie die Basis-Emitter- und Basis-Kollektor-Übergänge auf normale Diodenspannungsabfälle prüfen und sicherstellen, dass kein Kurzschluss zwischen Kollektor und Emitter besteht.

5. Warum benötigt der 2N3055 eine Isolierscheibe auf einem Kühlkörper?

Das Metallgehäuse ist elektrisch mit dem Kollektor verbunden, sodass die Isolierung Kurzschlüsse bei der Montage auf geerdeten oder gemeinsam genutzten Kühlkörpern verhindert.

6. Was führt dazu, dass 2N3055-Transistoren am häufigsten ausfallen?

Häufige Ursachen sind Überhitzung, Betrieb außerhalb des sicheren Betriebsbereichs (SOA), unzureichende Basisstromregelung und schlechte Wärmeableitung.

7. Wird der 2N3055 heute noch hergestellt?

Ja, der 2N3055 wird aufgrund der anhaltenden Nachfrage nach Industrie- und Legacy-Designs immer noch von Herstellern wie ON Semiconductor hergestellt.

8. Wie verändert sich die Verstärkung eines 2N3055 bei hohem Strom?

Bei hohen Kollektorströmen sinkt die Stromverstärkung erheblich, was für Leistungs-BJTs normal ist und beim Schaltungsentwurf berücksichtigt werden muss.