ONSEMI 2N5551 NPN-Siliziumverstärker-Transistor-Datenblatthandbuch

Der 2N5551 von ON Semiconductor ist ein Hochspannungs-NPN-Kleinsignaltransistor in einem kompakten TO-92-Gehäuse, der eine VCEO-Nennspannung von 160 V, einen Kollektorstrom von bis zu 600 mA und eine Verlustleistung von etwa 625 mW liefert.In diesem Artikel werden die wichtigsten Spezifikationen des 2N5551, Pinbelegung und CAD-Modelle, praktische Anwendungsschaltungen, verifizierte Alternativen und mehr besprochen.

Katalog

Übersicht über den Transistor 2N5551

Die 2N5551 von ONSEMI ist ein Hochspannungs-NPN-Kleinsignaltransistor, der für zuverlässige Verstärkung und Schaltung in Schaltkreisen entwickelt wurde, die über der Leistungsfähigkeit herkömmlicher Niederspannungs-BJTs liegen.Untergebracht in einem TO-92-Gehäuse unterstützt es eine Kollektor-Emitter-Spannung von 160 V, einen Kollektorstrom von 600 mA und eine Verlustleistung von 625 mW, wodurch es für anspruchsvolle Anwendungen geeignet ist, ohne die Komponentengröße zu erhöhen.Seine stabile Verstärkung und Übergangsfrequenz im MHz-Bereich ermöglichen auch eine saubere Signalverarbeitung in analogen und stromsparenden HF-Stufen.

Aufgrund seiner robusten Nennspannung wird der 2N5551 häufig in Hochspannungsverstärkern, Audiotreibern, Stromversorgungs-Rückkopplungsschaltungen und Allzweckschaltungen eingesetzt.Die Version von ONSEMI ist für ihre Beständigkeit und Haltbarkeit bekannt, auch wenn das Gerät mittlerweile als Legacy-Gerät in der Produktpalette gilt.Es bleibt eine zuverlässige Wahl, wenn Sie einen kompakten Transistor benötigen, der höhere Spannungen verträgt 2N3904 oder BC547.

Wenn Sie Interesse am Kauf des 2N5551 haben, kontaktieren Sie uns bitte bezüglich Preis und Verfügbarkeit.

2N5551 Transistor-CAD-Modelle

Pinbelegungskonfiguration

Pin Nummer	Pin Name	Funktion
1	Emitter (E)	Veröffentlichungen aktuell vom Transistor;Bezugspunkt des Gerätes.
2	Basis (B)	Steuert die Schalt- und Verstärkungsbetrieb des Transistors.
3	Sammler (C)	Empfängt aktuell;Hauptanschluss für Lastanschluss.

Alternativen und Äquivalente

• 2N5550

• MPSA42

• MPSA44

• KSC3503

• KSC2690A

• BF420

• BF421

• BF422

• NTE194

• 2N5833

• 2SC3503

• 2SC2682

• 2SC2383

• 2SC3953

2N5551 Transistorspezifikationen

Parameter	Spezifikation
Hersteller	onsemi
Verpackung	Masse
Teilestatus	Veraltet
Transistortyp	NPN
Sammler Strom (IC, Max)	600 mA
Sammler-Emitter Durchbruchspannung (VCEO)	160 V
VCE-Sättigung (Max) @ IB, IC	200 mV bei 5 mA, 50mA
Sammler-Cutoff Strom (ICBO, Max)	50 nA
Gleichstromverstärkung (hFE, Min) @ IC, VCE	80 @ 10 mA, 5 V
Macht Verlustleistung (max.)	625 mW
Übergang Frequenz (fT)	300 MHz
Betrieb Temperaturbereich	–55°C bis +150°C
Montageart	Durchgangsloch
Paket/Koffer	TO-226-3, TO-92-3 Langer Körper
Lieferantengerät Paket	TO-92 (TO-226)

Elektrische Eigenschaften

2N5551 Transistor arbeitet im Stromkreis

2N5551 als Hochspannungstreiber für einen Transformator

Im ersten Schaltkreis arbeiten die 2N5551-Transistoren (Q1 und Q2) zusammen, um die Primärspule eines Transformators anzutreiben.Q2 fungiert als Schalttransistor, der von einem 50-kHz-Taktsignal gesteuert wird.Wenn die Taktimpulse hoch gehen, leitet Q2 und zieht die Basis von Q1 über R1 in Richtung Masse, wodurch Q1 eingeschaltet wird.Wenn Q1 schaltet, wird die 12-V-Versorgung über die Transformatorwicklung schnell zu- und abgeschaltet.Da der 2N5551 relativ hohe Spannungen und schnelle Schaltvorgänge verarbeiten kann, treibt er die induktive Last effizient an.Der Wechselschaltvorgang erzeugt eine wechselstromähnliche Wellenform am Transformator, die je nach Transformatordesign eine Signalkopplung oder Spannungserhöhung ermöglicht.

2N5551 als einfacher LED-Schalter

2N5551 als einfacher LED-Schalter

Im zweiten Stromkreis fungiert der 2N5551 als Low-Side-Schalter, der den Stromfluss durch eine LED steuert.Wenn SW1 schließt, wird über R1 eine Vorspannung an die Basis des Transistors angelegt.Dieser kleine Strom in die Basis bewirkt, dass Q1 eingeschaltet wird, wodurch ein größerer Strom von der LED (D1) durch den Widerstand R2 und schließlich durch den Transistor zur Erde fließen kann.Da der 2N5551 für das Schalten kleiner Signale ausgelegt ist, sorgt er für eine saubere und zuverlässige Aktivierung der LED.Wenn SW1 öffnet, verschwindet der Basisstrom, Q1 schaltet sich aus und die LED erlischt.Dies zeigt eine grundlegende Verwendung des 2N5551 als elektronischer Schalter.

2N5551 als Hochfrequenz-PWM-Schaltelement

2N5551 als Hochfrequenz-PWM-Schaltelement

Im dritten Schaltkreis wird der 2N5551 (Q1) als Hochgeschwindigkeitsschalter verwendet, der durch ein von der MCU erzeugtes PWM-Signal gesteuert wird.Q2 (ein PNP-Transistor) formt und bereitet das Steuersignal auf, das dann über R1 an die Basis von Q1 angelegt wird.Wenn Q1 eingeschaltet wird, fließt Strom durch die Induktivität L1, lädt diese auf und speichert Energie.Während der Ausschaltperioden lässt die 1N4148-Diode weiterhin Strom fließen und bildet so eine Aufwärtswandler-ähnliche Topologie.Der 2N5551 wurde hier ausgewählt, da er hohe Übergangsfrequenzen und moderate Spannungspegel unterstützt und sich daher ideal für schnelles PWM-Schaltverhalten eignet.Die resultierende Wellenform wird gefiltert und einem Komparator (LM339) zugeführt, der einen geregelten Ausgang bildet.Diese Schaltung unterstreicht die Fähigkeit des 2N5551, effektiv in analog-digitalen Hochfrequenz-Steuerungssystemen zu arbeiten.

2N5551 Transistoranwendungen

• Hochspannungssignalverstärkung

• Transformatortreiberschaltungen

• LED-Schaltkreise

• Hochfrequenz-PWM-Schaltung

• Audio-Vorverstärkerstufen

• Spannungsregelungs- und Rückkopplungskreise

• Hochspannungsimpulserzeugung

• Treiber für induktive Lasten

• Komparator-Schnittstellenschaltungen

• Kleinsignal-Schaltanwendungen

Vergleich: 2N5551 vs. andere Transistoren

Funktion	2N5551	2N5550	MPSA42	2N3904	BC547
Typ	NPN	NPN	NPN	NPN	NPN
VCEO (Max)	160 V	160 V	300 V	40 V	45 V
IC (Max)	600 mA	600 mA	500mA	200mA	100mA
Macht Zerstreuung	625 mW	625 mW	625 mW	625 mW	500 mW
Gewinn (hFE)	80–300	80–300	40–120	100–300	110–800
Frequenz (fT)	300 MHz	300 MHz	50–100 MHz	300 MHz	150 MHz
Bewerbung Klasse	Hochspannung kleines Signal	Hochspannung kleines Signal	Sehr Hochspannungsschaltung	Niederspannung Allzweck	Niederspannung Allzweck

2N5551 Transistor-Sicherheitsbetrieb

• Stellen Sie sicher, dass die Kollektor-Emitter-Spannung (V_CEO) 160 V nicht überschreitet und Ihre Betriebsspannung idealerweise deutlich unter dem Grenzwert halten sollte, um einen zusätzlichen Sicherheitsspielraum zu schaffen.

• Vermeiden Sie es, das Gerät in der Nähe der maximalen Nennleistung zu betreiben.Wenn die Spannungen 5–10 % unter den im Datenblatt angegebenen Grenzwerten gehalten werden, verbessert sich die Zuverlässigkeit.

• Verwenden Sie immer einen geeigneten Basiswiderstand, um den Basisstrom zu begrenzen und sicherzustellen, dass der Transistor seinen maximalen Kollektorstrom von 600 mA nicht überschreitet.

• Sorgen Sie für sichere thermische Bedingungen, indem Sie sicherstellen, dass die Sperrschichttemperatur zwischen –55 °C und +150 °C bleibt, und sorgen Sie für Luftzirkulation oder Kühlkörper, wenn der Schaltkreis viel Strom verbraucht.

• Vermeiden Sie eine übermäßige Verlustleistung, indem Sie unter dem Maximalwert von 625 mW arbeiten und die Last oder Schaltfrequenz nach Bedarf anpassen.

• Verwenden Sie beim Ansteuern induktiver Lasten geeignete Schutzkomponenten wie Dioden oder Überspannungsschutzelemente, um Spannungsspitzen zu vermeiden, die die Nennleistung des Transistors überschreiten können.

2N5551 Mechanische Abmessungen

Vorteile und Einschränkungen

2N5551 Vorteile

Hohe Kollektor-Emitter-Nennspannung (160 V)

Unterstützt relativ hohen Kollektorstrom (600 mA)

Hohe Übergangsfrequenz (bis zu 300 MHz)

Geeignet für Hochspannungs-Kleinsignalanwendungen

Zuverlässig für schnelle Schalt- und PWM-Schaltungen

Funktioniert gut in Audio-Vorverstärkern und analogen Bühnen

Erhältlich im kompakten TO-92-Gehäuse

Komplementäres PNP-Paar verfügbar (2N5401)

2N5551 Einschränkungen

Nicht für Hochleistungsanwendungen geeignet (>1 W Verlustleistung)

Die Verstärkung (hFE) ist im Vergleich zu Niederspannungs-Kleinsignal-BJTs moderat

Erfordert trotz geringer Größe ein gutes Wärmemanagement

Begrenzte Stromverarbeitung im Vergleich zu größeren Transistoren

Der veraltete Status von ON Semiconductor kann die Verfügbarkeit beeinträchtigen

Empfindlich gegenüber Spannungsspitzen beim Antrieb induktiver Lasten

Hersteller

ON Semiconductor (onsemi) verfügt über fortschrittliche Fertigungskapazitäten, die eine hohe Zuverlässigkeit und Leistung für Geräte wie den 2N5551-Transistor gewährleisten.Das Unternehmen betreibt moderne Wafer-Fertigungsanlagen, die präzise Diffusions-, Dotierungs- und Lithographieprozesse nutzen, um stabile Hochspannungseigenschaften und ein konsistentes Kleinsignalverhalten zu erreichen.onsemi integriert außerdem automatisierte Montagelinien, strenge Qualitätskontrollen und umfassende elektrische Tests, um die Robustheit der Geräte über weite Temperatur- und Spannungsbereiche hinweg zu gewährleisten.

Datenblatt PDF

2N5551 Datenblatt:

2N5550, 5551.pdf

Details als PDF herunterladen

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Was ist die maximale sichere Betriebsspannung für einen 2N5551-Transistor in realen Schaltkreisen?

Die meisten Entwickler halten den 2N5551 mindestens 10–20 % unter seiner 160-V-Grenze, um Ausfälle zu verhindern und die langfristige Zuverlässigkeit zu verbessern.

2. Kann der 2N5551 als Audioverstärkertransistor verwendet werden?

Ja, aufgrund seines geringen Rauschens, seiner stabilen Verstärkung und seiner hohen Spannungstoleranz eignet es sich für Vorverstärker- und Signalstufen-Audiodesigns.

3. Ist der 2N5551 zum Schalten induktiver Lasten geeignet?

Ja, aber zur Unterdrückung von Spannungsspitzen wird ein externer Schutz wie Flyback-Dioden oder Snubber-Netzwerke empfohlen.

4. Was ist der ideale Basiswiderstandswert für einen 2N5551?

Dies hängt vom erforderlichen Kollektorstrom ab, aber die meisten Schaltungen wählen als Basisantrieb einen Wert, der 5–10 % des gewünschten Kollektorstroms liefert.

5. Kann der 2N5551 den MPSA42 in Hochspannungskreisen ersetzen?

Nur in Niederspannungsabschnitten, da der MPSA42 bis zu 300 V unterstützt, während der 2N5551 für 160 V ausgelegt ist.

6. Funktioniert der 2N5551 gut in Hochfrequenzanwendungen?

Ja, seine Übergangsfrequenz um 300 MHz ermöglicht einen sauberen Betrieb in HF-, PWM- und schnell schaltenden Schaltkreisen.

7. Kann der 2N5551 direkt über Mikrocontroller-Pins betrieben werden?

Ja, solange der Basiswiderstand den Strom auf einen sicheren Wert begrenzt, typischerweise unter 5–10 mA.

8. Was ist der komplementäre PNP-Transistor für den 2N5551?

Der 2N5401 ist das passende PNP-Gegenstück, das in Push-Pull- und Differentialstufen verwendet wird.

9. Warum wird der 2N5551 in Hochspannungssignalstufen bevorzugt?

Seine hohe Durchbruchspannung ermöglicht es ihm, große Signalschwankungen zu bewältigen, ohne dass es zu Durchbrüchen oder Verzerrungen kommt.