Grundlagen, Funktionen und Spezifikationen des UTC S8550-Transistors

Der UTC S8550 ist ein PNP-Kleinsignaltransistor, der die Lücke zwischen Signalgeräten mit geringem Stromverbrauch und schwereren Treiberkomponenten schließt.Er verfügt über eine Kollektorstrombelastbarkeit von bis zu etwa 700 mA, gute Nennspannungen, eine hohe Gleichstromverstärkung und ist sowohl im Durchsteck- als auch im SMD-Gehäuse erhältlich.In diesem Artikel werden die grundlegende Funktionsweise, die Pinbelegung, die wichtigsten Spezifikationen, Funktionen und mehr des S8550-Transistors erläutert.

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Grundlagen des S8550-Transistors

Die UTC S8550 ist ein PNP-Kleinsignaltransistor, der für das Schalten und Verstärken bei niedriger Spannung und mittlerem Strom ausgelegt ist.Mit einem Kollektorstrom von bis zu −700 mA und einem VCEO von −20 V unterstützt er viele analoge und digitale Anwendungen.Sein TO-92-Gehäuse bietet eine kompakte Grundfläche und eine einfache Leiterplatten- oder Steckbrettmontage.Die Pin-Konfiguration ist 1-Emitter, 2-Basis, 3-Kollektor und liefert je nach Stromstärke eine Gleichstromverstärkung (hFE) von etwa 120 bis 400.

Sie können den S8550 üblicherweise in Push-Pull-Stufen von Audioverstärkern (gepaart mit dem NPN S8050), Motor- oder Relaistreibern, LED-Regelung und allgemeiner Low-Side- oder High-Side-Schaltung verwenden.Mit einer Übergangsfrequenz von etwa 100 MHz unterstützt es die moderate Nutzung von Hochgeschwindigkeitssignalen.Um Stabilität und Leistung aufrechtzuerhalten, werden beim Betrieb in der Nähe der Maximallast geeignete thermische Überlegungen empfohlen.

Pinbelegung des S8550-Transistors

Pin Nummer	Pin Name	Funktion
1	Emitter (E)	Strom fließt aus dem Transistor.Bei einem PNP-Transistor wie dem S8550 ist es normalerweise der Emitter an die positivere Versorgungsspannung angeschlossen.
2	Basis (B)	Steuert die Transistorbetrieb.Ein kleiner Strom, der in die Basis eindringt, ermöglicht einen größeren Strom, der vom Emitter zum Kollektor fließt.
3	Sammler (C)	Hauptterminal durch den der gesteuerte Strom fließt.In den meisten Fällen wird es mit der Last verbunden Schalt- oder Verstärkerschaltungen.

S8550-Transistor-Alternativen und Vergleich

Modell	Kategorie	Polarität	Typisch Ic	Typisch VCEO	Bemerkungen
S8550	Referenz (Original)	PNP	700 mA	−20 V	Standard Kleinsignal-PNP-Transistor
BC527	Äquivalent	PNP	100mA	−45 V	Niedrigerer Strom, höhere Nennspannung
KSA708	Äquivalent	PNP	500mA	−25 V	Guter Ersatz für Schalten/Audio
MPS750	Äquivalent	PNP	800 mA	−40 V	Höhere Spannung und aktueller Ersatz
BC557	Alternative	PNP	100mA	−45 V	Geeignet für Verstärker mit geringer Leistung
2N3906	Alternative	PNP	200mA	−40 V	Häufig, mäßig aktueller Ersatz
A1015	Alternative	PNP	150mA	−50 V	Wird oft verwendet in Audio-Vorverstärkerstufen
2SA1943	Alternative (Macht)	PNP	15 A	−230 V	Hochleistungs-Audio Ausgangstransistor
BD140	Alternative (Macht)	PNP	1,5 A	−80 V	Mittlere Leistung Verwendung von Treiber und Regler

Spezifikationen des S8550-Transistors

Absolute Höchstbewertungen

Parameter / Symbol	Bewertungen / Einheit
Sammlerbasis Spannung (VCBO)	−30 V
Sammler-Emitter Spannung (VCEO)	−20 V
Emitter-Basis Spannung (VEBO)	−5 V
Sammler Aktuell (IC)	−700 mA
Sammler Verlustleistung bei TA = 25°C (PC)	1 W
Kreuzung Temperatur (TJ)	+150 °C
Lagerung Temperatur (TSTG)	−65 ~ +150 °C

Elektrische Eigenschaften

Parameter	Symbol	Testen Bedingungen	Wert / Einheit
Sammlerbasis Durchbruchspannung	BVCBO	IC = −100µA, IE = 0	−30 V
Sammler-Emitter Durchbruchspannung	BVCEO	IC = −1mA, IB = 0	−20 V
Emitter-Basis Durchbruchspannung	BVEBO	IE = −100µA, IC = 0	−5 V
Sammler Abschaltstrom	IchCBO	VCB = −30 V, IE = 0	−1 µA
Emitter-Abschaltung Aktuell	IchEBO	VEB = −5V, IC = 0	−100 nA
Gleichstromverstärkung	hFE1	VCE = −1V, IC = −1mA	100
Gleichstromverstärkung	hFE2	VCE = −1V, IC = −150mA	120–400
Gleichstromverstärkung	hFE3	VCE = −1V, IC = −500mA	40
Sammler-Emitter Sättigungsspannung	VCE (Sa)	IC = −500 mA, IB = −50mA	−0,5 V
Basis-Emitter Sättigungsspannung	VBE(Sa)	IC = −500 mA, IB = −50mA	−1,2 V
Basis-Emitter Spannung	VSEIN	VCE = −1V, IC = −10mA	−1,0 V
Aktueller Gewinn Bandbreitenprodukt	fT	VCE = −10 V, IC = −50mA	100 MHz
Ausgabe Kapazität	Cob	VCB = −10 V, IE = 0, f = 1 MHz	9 pF

S8550-Transistorfunktionen

PNP-Transistor mit niedriger Spannung und hohem Strom – Für den Betrieb bei relativ niedrigen Spannungen ausgelegt und bietet gleichzeitig einen vergleichsweise hohen Ausgangsstrom.Nützlich zum Antreiben kleiner Lasten wie Motoren, LEDs, Relais oder Lautsprecher.

Kollektorstrom bis zu 700 mA (ca.) - Der Transistor kann einen Strom von etwa 700 mA sicher verarbeiten und ist damit stärker als viele Kleinsignaltransistoren, die normalerweise nur 100–200 mA verarbeiten.

Kollektor-Emitter-Nennspannung etwa 20 V - Maximal zulässige Spannung zwischen Kollektor- und Emitteranschlüssen.Zeigt an, dass es für Stromkreise unter 20 V vorgesehen ist und für batteriebetriebene und elektronische Niederspannungsgeräte geeignet ist.

Hohe Gleichstromverstärkung (hFE), typischerweise 120–400 - Ein kleiner Basisstrom kann einen viel größeren Kollektorstrom steuern.Dies ist nützlich für die Verstärkung und effizientes Schalten.

Übergangsfrequenz (fT) etwa 100 MHz – Zeigt an, dass der Transistor bei relativ hohen Frequenzen effektiv arbeiten kann, wodurch er für Audio- und einige HF-/Signalanwendungen geeignet ist.

Komplementär zu S8050 (NPN) - Der S8550 (PNP) wird mit dem S8050 (NPN) für Push-Pull- und Klasse-B-Verstärkerstufen gepaart.Ideal für Audio-Ausgangsschaltungen, die aufeinander abgestimmte Transistorpaare erfordern.

Erhältlich in den Gehäusen TO-92 (Durchsteckmontage) und SOT-23 (SMD). - TO-92 ist einfach für Steckbretter und Prototypen geeignet, während SOT-23 kompakt für oberflächenmontierte Leiterplatten ist.

Konzipiert für den allgemeinen Gebrauch - Geeignet für Schaltvorgänge, Audioverstärkung, batteriebetriebene Schaltkreise und kleine Treiberstufen.

Umweltfreundliche / RoHS-konforme Versionen verfügbar - Hergestellt aus Materialien, die den modernen Sicherheits- und Umweltvorschriften entsprechen.

Großer Betriebstemperaturbereich - Kann in Umgebungen mit hohen oder niedrigen Temperaturen zuverlässig betrieben werden, nützlich für Verbraucher- und Industrieprodukte.

Typische Eigenschaften des S8550

Statische Eigenschaften (IC vs. VCE bei verschiedenen IB)

Dieses Diagramm zeigt, wie sich der Kollektorstrom (IC) mit der Kollektor-Emitter-Spannung (VCE) für mehrere feste Basisströme (IB) ändert.Jede Kurve entspricht einem anderen IB-Wert, und der Strom steigt, wenn VCE negativer wird, und flacht schließlich ab.Durch die Abflachung gelangt der Transistor in seinen aktiven Bereich, in dem IC weitgehend unabhängig von VCE wird und hauptsächlich von IB abhängt.Höhere Basisstromkurven führen zu höheren Kollektorstromniveaus, was das Verstärkungsverhalten des Transistors zeigt.

Gleichstromverstärkung (hFE vs. IC)

Dieses Diagramm zeigt, wie die Gleichstromverstärkung (hFE) abhängig vom Kollektorstrom (IC) variiert.Die Verstärkung steigt mit zunehmendem IC und erreicht einen Spitzenbereich, in dem der Transistor am effizientesten arbeitet, und fällt dann allmählich ab, wenn der Strom weiter ansteigt.Dies bedeutet, dass der S8550 seine beste Verstärkungsleistung bei einem moderaten Kollektorstrombereich und nicht bei sehr niedrigen oder sehr hohen Stromstärken erzielt.

Basis-Emitter-Einschaltspannung (VBE vs. IC)

Dieses Diagramm zeigt, wie sich die Basis-Emitter-Spannung (VBE) mit dem Kollektorstrom (IC) ändert, wenn der Transistor leitet.Mit zunehmendem IC wird VBE negativer, was darauf hinweist, dass ein stärkerer Basisantrieb erforderlich ist, um einen höheren Strom zu übertragen.Dies zeigt, dass der Transistor typischerweise eine VBE von etwa –0,7 V bis –0,9 V benötigt, um einzuschalten und mit Nutzstrom zu arbeiten, was ein typisches Verhalten für einen Silizium-PNP-Transistor ist.

Sättigungsspannung (V_{CE (Sa)} und V_BE(Sa) vs. Ic)

Dieses Diagramm zeigt die Beziehung zwischen dem Kollektorstrom und den Sättigungsspannungen VCE(sat) und VBE(sat), wenn der Transistor vollständig eingeschaltet ist (IC ≈ 10 × IB).Mit zunehmendem Kollektorstrom steigen auch VCE(sat) und VBE(sat), was bedeutet, dass der Transistor mehr Ansteuerspannung benötigt, um bei höheren Lasten in der Sättigung zu bleiben.Niedrigere Sättigungsspannungen bei kleinen Strömen weisen auf effizientes Schalten hin, während höhere Spannungen bei größeren Strömen auf einen zunehmenden Leistungsverlust und eine verringerte Effizienz im Sättigungsbetrieb hinweisen.

Verwendung des S8550-Transistors

Diese Schaltung ist ein einfacher komplementärer Push-Pull-Audioverstärker, der einen verwendet S8050 NPN-Transistor (Q1) und ein S8550 PNP-Transistor (Q2) zur Ansteuerung eines Lautsprechers.Das Audiosignal gelangt über die Kondensatoren C1 und C2, die Gleichstromkomponenten blockieren und nur die Wechselstrom-Audiowellenform in die Transistorbasen passieren lassen.Die Widerstände R1 und R2 bilden einen Spannungsteiler, der einen stabilen Vorspannungspunkt schafft, sodass beide Transistoren in ihrem linearen Bereich arbeiten können, wodurch Signalverzerrungen reduziert werden.Der kleine Widerstand R3, der zwischen den Basen von Q1 und Q2 platziert ist, hilft, die Querleitung zu begrenzen und sorgt für eine reibungslosere Übergabe zwischen den beiden Transistoren bei Wellenformübergängen.

Wenn eine positive Hälfte des Audiosignals ankommt, leitet der NPN-Transistor Q1 und treibt Strom aus der +12-V-Versorgung durch den Lautsprecher.Während der negativen Hälfte leitet der PNP-Transistor Q2 und zieht den Lautsprecherausgang in Richtung Masse.Diese Push-Pull-Aktion verbessert die Effizienz und erzeugt eine stärkere, klarere Audioausgabe im Vergleich zu einem Verstärker mit einem Transistor.Das Ergebnis ist ein kompaktes und effizientes Design, das sich für kleine Audioprojekte eignet und verstärkten Klang an den angeschlossenen Lautsprecher liefert.

S8550-Transistoranwendungen

Universelles Niederspannungsschalten

High-Side-Lastantrieb für Motoren, Relais, LEDs und kleine Aktoren

Audioverstärkerstufen, insbesondere Push-Pull der Klasse B in Verbindung mit S8050 (NPN)

Mikrofon- und Kleinsignal-Vorverstärker

Batteriebetriebene Geräteumschaltung und Leistungssteuerung

Spannungsregler mit geringer Leistung oder Teil linearer Regelkreise

Analoge Signalverarbeitung und Kleinsignalverstärkung

Sensorschnittstellenschaltungen, bei denen ein PNP-Transistor Strom liefert

Wechselrichter- oder Wandlertreiberstufen für Gleichstromkreise mit geringer Leistung

H-Brücke-High-Side-Schalter (verwendet mit NPN als Low-Side-Schalter)

Vergleich: S8550 vs. S8050 Transistor

Parameter	S8550 (PNP)	S8050 (NPN)
Transistortyp	PNP	NPN
Paket	TO-92	TO-92
Sammlerbasis Spannung (VCBO)	–30 V	40 V
Sammler-Emitter Spannung (VCEO)	–20 V	25 V
Emitter-Basis Spannung (VEBO)	–5 V	6 V
Kontinuierlich Kollektorstrom (IC max)	–700 mA	700 mA
Macht Verlustleistung (Pmax)	1 W	1 W
Gleichstromverstärkung (hFE)	120 – 400 (Modell abhängig)	45 – 300 (Modell abhängig)
Übergang Frequenz (fT)	ca.150 MHz	ca.100 MHz
Verwendung der Polarität	High-Side Schalten (Quellenstrom)	Low-Side Schalten (senkt Strom)
Komplementär Paar	S8050	S8550

Mechanische Abmessungen des S8550-Transistors

Vorteile und Einschränkungen

Vorteile

Kostengünstig und weit verbreitet – einfach zu beschaffen für Hobby- und kommerzielle Elektronikgeräte.

Geeignet für Niederspannungs- und Schwachstromanwendungen wie Kleinsignalverstärkung und -schaltung.

Gute Verstärkung (hFE) für allgemeine Verstärkung.

Für kompakte Leiterplattendesigns sind oberflächenmontierte Versionen verfügbar.

Einfache Antriebsanforderungen beim Einsatz in Schaltkreisen.

Einschränkungen

Relativ niedriger Nennstrom (typischerweise maximal etwa 700 mA), daher nicht ideal für Lasten mittlerer oder hoher Leistung.

Begrenzte Spannungsbelastbarkeit (normalerweise etwa 20 V), was die Verwendung in Stromkreisen mit höherer Spannung einschränkt.

Nicht für Hochfrequenz-HF-Anwendungen geeignet;Bei hohen Frequenzen nimmt die Leistung ab.

Die Grenzwerte für die Wärmeableitung erfordern möglicherweise eine Wärmeableitung für höhere Ströme.

Langsamere Schaltgeschwindigkeit im Vergleich zu MOSFETs, wodurch MOSFETs besser für Leistungsschaltungen oder Hochgeschwindigkeits-PWM geeignet sind.

Hersteller

Unisonic Technologies Co., Ltd. (UTC) ist ein vollwertiger Hersteller integrierter Geräte (Integrated Device Manufacturer, IDM) mit Hauptsitz in Taipeh und Wafer-Fertigungs-, Verpackungs- und Testeinrichtungen in China. Dadurch ist das Unternehmen in der Lage, die komplette Halbleiterproduktion von Forschung und Entwicklung bis hin zur Herstellung, Verpackung, Prüfung und Vermarktung von analogen ICs und diskreten Geräten durchzuführen.Das Unternehmen bietet ein breites Produktportfolio – darunter Leistungsregler, MOSFETs, BJTs, Dioden, Schnittstellen-ICs und Logikgeräte – für Industrieanwendungen, Unterhaltungselektronik, erneuerbare Energien und Automobilbranche unter weltweit zertifizierten Qualitätsstandards (ISO 9001, ISO 14001, IATF 16949).

Abschluss

Zusammenfassend ist der S8550 ein robuster Niederspannungs-PNP-Transistor, der für Aufgaben mit mittlerem Strom optimiert ist, bei denen Einfachheit, Kosteneffizienz und allgemeine Flexibilität wichtiger sind als extreme Leistung oder Hochfrequenzleistung.Da mehrere Pin-kompatible oder funktionsähnliche Alternativen verfügbar sind und ein umfassendes IDM wie UTC unterstützt, ist der S8550 eine zuverlässige Wahl sowohl für Lernprojekte als auch für kommerzielle Designs, sofern seine inhärenten Einschränkungen hinsichtlich Leistung, Spannung und Hochfrequenzfähigkeit richtig verstanden und berücksichtigt werden.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Was ist der Unterschied zwischen S8550 und 2N3906?

Der S8550 unterstützt einen höheren Strom (bis zu etwa 700 mA), während der 2N3906 auf etwa 200 mA begrenzt ist, wodurch der S8550 besser für schwerere Lasten wie Relais oder kleine Motoren geeignet ist.

2. Kann ich den S8550-Transistor zur PWM-Geschwindigkeitssteuerung verwenden?

Ja.Der S8550 kann zur PWM-Steuerung kleiner Gleichstrommotoren oder LEDs verwendet werden, ein MOSFET ist jedoch bei hohen Schaltgeschwindigkeiten effizienter.

3. Wie erkennt man die Ausrichtung des S8550-Transistors auf einer Leiterplatte?

Halten Sie beim TO-92-Gehäuse die flache Seite mit den Anschlüssen nach unten zu sich: links ist der Emitter, in der Mitte ist die Basis und rechts ist der Kollektor.

4. Ist der S8550 für batteriebetriebene Schaltkreise geeignet?

Ja.Aufgrund seiner Niederspannungsfähigkeit und hohen Verstärkung eignet er sich ideal für tragbare Audiogeräte, LED-Treiber und Sensorschnittstellenschaltungen.

5. Welchen Widerstandswert sollte ich für die S8550-Basis verwenden?

Der Basiswiderstand hängt vom Laststrom ab, ein üblicher Startwert liegt jedoch bei 1 kΩ–4,7 kΩ, um den Basisstrom zu begrenzen und Schäden zu verhindern.

6. Kann der S8550 eine 12-V-Relaisspule antreiben?

Ja, wenn der Strom des Relais innerhalb der Grenzen des Transistors liegt.Die meisten kleinen 12-V-Relais verbrauchen 30–80 mA, was für den S8550 ungefährlich ist.