PSMN020-150W i PSMN040-200W, tranzystory polowe do pracy w trybie liniowym, a do tego „dodatek” w postaci IRFP260M

Niedawno opisywałem jakieś zupełnie „dzikie”, nieznane tranzystory z oznaczeniem IXUS, kupione na Taobao do obciążenia elektronicznego. Minęło jednak trochę czasu i znów postanowiłem zaryzykować, zamawiając kilka innych tranzystorów, które od początku są przeznaczone do pracy w trybie DC, dlatego nadają się do zastosowania w stopniu mocy obciążeń elektronicznych.


Nie będę opowiadał o szczegółach. Powiem tylko, że niewiele tranzystorów polowych jest przystosowanych do normalnej pracy w trybie liniowym przy dużej mocy strat. Najczęściej jest ona ograniczona do 30-50 W, zależnie od obudowy, napięcia i innych parametrów.
Są jednak tranzystory, dla których taki tryb pracy jest normalny i które mogą pracować praktycznie „na pełnych obrotach”.

Poprzednim razem Chińczyk bezczelnie mnie oszukał, wciskając mi zamiast tranzystorów IXUS jakieś nie wiadomo co. Zacząłem już nawet rozważać różne sposoby zakupu oryginałów albo użycie całej masy bardziej znanych IRFP250, 460 itp. Potem jednak zupełnie przypadkiem przypomniałem sobie, że do mojego pierwszego obciążenia elektronicznego dołączono ciekawy tranzystor z oznaczeniem PSMN. Zajrzałem ponownie do karty katalogowej i upewniłem się, że te tranzystory rzeczywiście mogą normalnie pracować w takim trybie. Co więcej, IXUS zna chyba prawie każdy, a o PSMN, jak sądzę, wie mniej radioamatorów, choć to również znana firma — Philips Semiconductors.

Ostatecznie dostałem trzy kupki tranzystorów, starannie zapakowane w woreczki.


Zamówiłem łącznie 3 typy tranzystorów: 13, 11 i 7 sztuk.


Zacznę jednak nie od PSMN, lecz od bardziej znanych IRFP260M, i od razu odpowiem na całkiem zasadne pytanie: Kirich, po cholerę co je kupiłeś? Szczerze mówiąc, po prostu „przy okazji”, a częściowo ze względu na specyfikę zakupów na Taobao, gdzie koszt dostawy towaru na terenie Chin jest zwykle stały. W efekcie wyszły mnie po 21 centów plus opłata za usługę przewoźnika.

A więc IRFP260M, cena $0.21, link.

Zdjęcie sprzedawcy


A oto, co dostałem. Różnica polega chyba tylko na tym, że tranzystory na zdjęciu sprzedawcy są czystsze, ale to normalne — są używane i do zdjęcia je umyto.


Pełną kartę katalogową można pobrać tutaj, poniżej zamieszczę tylko krótkie fragmenty.

Opis ogólny.


Uwaga: te tranzystory nie są przeznaczone do pracy w trybie liniowym, choć można ich tak używać, ograniczając moc strat do 40-50 W, ponieważ są przeznaczone do pracy kluczującej.


Wyglądają w porządku, wyprowadzenia są długie, ale wygląda na to, że zostały dospawane — wielokrotnie spotykałem takie wzmianki w opiniach. Nie używałbym ich w produktach seryjnych, ale do własnych projektów jak najbardziej się nadają.


Kilka testów.
Podstawowe parametry tranzystorów, które zwykle mierzę i porównuję z danymi z dokumentacji, to pojemność bramki i rezystancja w stanie włączenia. W przypadku podróbek wartości te najczęściej wyraźnie się różnią.


W większości przypadków pojemność bramki była zgodna z kartą katalogową i wynosiła około 4100-4300 pF. Jeden tranzystor miał jednak około 5500 pF, a znalazł się też jeden dziwny egzemplarz. Najpierw go podłączyłem i uznałem, że jest uszkodzony, bo wskazywał na przerwę w obwodzie bramki. Poruszyłem jednak wyprowadzeniami i pokazał 5300 pF. Najwyraźniej w tym ostatnim tranzystorze gdzieś jest słaby styk, więc nie będę go używać.


Rezystancję mierzyłem przy napięciu bramki od 1 do 15 V, ze skokiem co 0,5 V, ale poniżej podam ją dla czterech napięć: 3, 5, 10 i 15 V. Mógłbym narysować wykres zależności rezystancji od napięcia bramki, ale nie widzę w tym sensu.
Przy 5 V rezystancja wynosi 60 mΩ, a przy 10 i 15 V jest niemal taka sama i wynosi około 34-35 mΩ, co całkiem dobrze odpowiada deklarowanej wartości „poniżej 40”.


A te tranzystory są już znacznie ciekawsze, dlatego zamówiłem ich więcej.

PSMN020-150W, cena $0.35, link.
Z tym linkiem jest pewna dziwna sprawa. Kiedy piszę recenzję produktów z Taobao, korzystam z linków ze strony zamówienia u pośrednika — tak jest wygodniej. Tym razem jednak link z jakiegoś powodu prowadził do innej oferty, z innym zdjęciem i, co za tym idzie, innymi tranzystorami, choć u pośrednika wszystko wyglądało prawidłowo i dostałem dokładnie to, co zamówiłem. A wyrzuciła mnie na IXFB100N50P - link.

Zdjęcie ze strony produktu przedstawia dokładnie zamówione tranzystory.


Podobnie jak w poprzednim przypadku, z wyglądu są identyczne, tylko moje są brudniejsze.


Zaznaczyłem tu od razu kilka grup o różnych oznaczeniach kodowych. Wyszły 4 główne grupy. Moim zdaniem sam fakt, że oznaczenia się różnią, pozwala przypuszczać, że to jednak oryginały.


Link do pełnej karty katalogowej, jest też zresztą skrócona, bez wykresów.


Na tym wykresie SOA wyraźnie zaznaczono tryb DC. Jak widać, obejmuje on zakres mocy do 300 W, ale trzeba pamiętać, że nie oznacza to, iż za pomocą takiego tranzystora można rozpraszać pełne 300 W. Wymagałoby to utrzymania temperatury na poziomie 25 stopni, a według innego wykresu przy temperaturze obudowy 100 stopni moc należy ograniczyć do 150 W (50%).


Te tranzystory są ewidentnie używane: widać ślady pasty termoprzewodzącej, uszczelniacza, otarcia i krótkie wyprowadzenia.


Parametry z karty katalogowej.


Pojemność bramki według karty katalogowej wynosi 9537 pF. W moich pomiarach wyszło od 9557 pF w jednym tranzystorze do 11060 pF w dwóch; pozostałe miały pojemność około 10400 pF.


Rezystancja przy napięciach odpowiednio 3, 5, 10 i 15 V wynosi 27 Ω oraz 17, 12,5 i 12,1 mΩ.


Trzecie tranzystory z tej samej serii co poprzednie; główna różnica dotyczy napięcia, a co za tym idzie prądu i rezystancji.
PSMN040-200W, cena $0.28, link.

Nawiasem mówiąc, oznaczenie zawiera informację o napięciu i rezystancji wewnętrznej: PSMN040-200W to 40 mΩ i 200 V, a PSMN020-150W to 20 mΩ i 150 V.

Zdjęcie produktu pojawiło się dopiero po tym, jak kupiłem i dostałem tranzystory. Wcześniej miejsce było puste, więc w zasadzie kupowałem „kota w worku”. Zauważyłem, że wszystkie zdjęcia zrobiono na tym samym tle, a to oznacza, że najprawdopodobniej faktycznie wykonał je sprzedawca.


Zdjęcie otrzymanego produktu.


Tutaj również widać kilka grup o podobnych oznaczeniach kodowych.


Link do karty katalogowej i kilka zrzutów ekranu z niej.



Wykres SOA jest podobny do tego dla PSMN020-150W, ale uwzględnia wyższe napięcie. Na przykład dla PSMN020-150W było to do 150 V i 2 A, a tutaj odpowiednio do 200 V i 1,5 A. Moim zdaniem te tranzystory lepiej nadają się do obciążeń elektronicznych.


Z wyglądu takie same jak poprzednie, oczywiście z uwzględnieniem różnicy w oznaczeniu :)


Oraz parametry elektryczne.


Według karty katalogowej pojemność bramki jest zbliżona do tej w poprzednich tranzystorach i wynosi około 9500 pF. Zmierzona, podobnie jak w przypadku PSMN020-150W, wynosi około 10500 pF, ale jeden egzemplarz miał 11330 pF.


Rezystancja w stanie włączenia przy napięciach odpowiednio 3, 5, 10 i 15 V wynosi 55 Ω oraz 28, 22 i 21,5 mΩ, czyli mniej więcej dwa razy więcej niż w PSMN020-150W, wszystko się zgadza.


Ktoś kiedyś napisał mi w komentarzu, że źle jem kanapkę mierzę. W zasadzie tak, zgadzam się: rezystancję w stanie włączenia mierzy się przy przepływie prądu, więc zmontowałem taki oto układ testowy.
Jako źródła użyłem nie zasilacza, którego wyjście obciążałbym otwartym tranzystorem, lecz akumulatora. Obciążałem go za pomocą obciążenia elektronicznego, przez testowany tranzystor, a na bramkę podawałem napięcie 10 V zgodnie z kartą katalogową.


Przed testem akumulator był w pełni naładowany.


IRFP260M testowałem jako ostatni, ale żeby zachować kolejność, opisuję go najpierw.
I tu wyszedł mój błąd. Kiedy sprawdzałem wartość prądu testowego, zupełnie przypadkiem wpisałem 250 zamiast 260 i uzyskałem dane dla IRFP250M. Ponieważ testowałem go jako ostatni, nie zauważyłem tego. Różnica polega na tym, że dla IRFP250 dane podano dla prądu 18 A, a dla 260 — dla 28 A.
Ponadto wartość tę podaje się dla impulsu o szerokości poniżej 300-400 µs, ale ja muszę sprawdzić tranzystor przy długotrwałym obciążeniu.


Zaraz po uruchomieniu napięcie wynosiło około 730 mV, ale w miarę nagrzewania zaczęło rosnąć i na zdjęciu widać już 757 mV. Jak pisałem wyżej, omyłkowo ustawiłem prąd 18 A, co przy uwzględnieniu napięcia daje nam 730/18=40,5 mΩ. W karcie katalogowej dla impulsu do 400 µs podano maksymalnie 40 mΩ, więc myślę, że wynik można uznać za całkiem niezły.


PSMN020-150W
Parametry podano dla tego samego napięcia na bramce, ale przy prądzie 25 A. Ze względu na ograniczenie prądowe obciążenia elektronicznego ustawiłem 20 A, ale nie sądzę, żeby miało to znaczący wpływ na wynik.


Rezystancja rosła wyraźnie wolniej, bo moc tracona na tranzystorze była również znacznie mniejsza.
Ostatecznie zaraz po włączeniu uzyskałem około 283 mV, czyli rezystancja wynosi 28320=14,15 mΩ. Według karty katalogowej wartość typowa to 12 mΩ, ale nie więcej niż 20, dlatego uważam, że test wypadł pomyślnie.


I ostatni tranzystor: PSMN040-200W.
Deklarowane warunki testu są identyczne z tymi, w których przeprowadziłem poprzedni test.


Uzyskałem 513 mV, czyli rezystancja wynosi 51320=25,65 mΩ. Z jednej strony wygląda to dobrze, ale z drugiej jest podejrzane, więc trudno mi powiedzieć, czy wszystko jest w porządku, czy wręcz przeciwnie. Zdecydowanie przydałby się egzemplarz do porównania.



Jeśli zauważyliście, liczba wszystkich tranzystorów jest nieparzysta. Wynika to z tego, że początkowo planowałem rozebrać po jednym tranzystorze każdego typu, choć po testach trochę szkoda mi było niszczyć sprawne podzespoły.

Zacząłem od PSMN020-150W.
W przeciwieństwie do IXTK rozbiera się go znacznie trudniej. Podczas otwierania myślałem, że połamię nawet imadło.
Grubość podstawy wynosi 2 mm, na oko jest z miedzi.


Po jakimś czasie w końcu udało mi się go otworzyć.


Wymiary struktury wynoszą 7.2х6 mm, czyli 43 mm². To znacznie więcej niż w podrabianych IXTK, w których powierzchnia wynosiła od 25 do 36 mm², a były reklamowane jako mocniejsze.


PSMN050-200W otwierałem jako ostatni, ale zastosowałem nieco inną metodę: najpierw kilka razy podgrzałem go na kuchence gazowej, a potem szybko schłodziłem. Być może dlatego część struktury pozostała tu nienaruszona.


Wymiary są takie same jak w PSMN020-150W.



Jako trzeci otworzyłem ten IRFP260M, w którym „pływała” pojemność bramki. Okazało się, że zanika w nim kontakt wyprowadzenia bramki: przy naciśnięciu w jedną stronę znika, a w drugą — pojawia się.

Myślałem, że PSMN020-150W trudno się otwierał. Nic z tych rzeczy — w porównaniu z tym egzemplarzem poszło łatwo, ale i z nim sobie poradziłem :)
Miedziana podstawa ma również 2 mm grubości.


Struktura ma inny kształt, jej wymiary to około 7.5х4.5 mm, a powierzchnia wynosi 33,5 mm².


Na zdjęciu porównawczym widać, że farba na PSMN040 ściemniała. Podgrzewałem go do momentu, aż plastikowa obudowa zaczęła się palić. Dobra farba :)


Powiedziałbym nawet, że tranzystory PSMN są oryginalne — przynajmniej sądząc po wynikach testów. Jest tylko jedno ale...
Przypadkiem natknąłem się na zdjęcie tranzystora w innej obudowie.


I rzeczywiście, zgodnie z kartą katalogową tranzystor ma obudowę z półokrągłymi, a nie prostokątnymi wycięciami po bokach. Pojawia się więc pytanie, na które na razie nie potrafię odpowiedzieć: czy to po prostu dobra podróbka, czy producent wypuszcza tranzystory w takiej obudowie? O ile mi wiadomo, produkują je firmy Philips i NXP, której korzenie również sięgają Philipsa.


Na stronie 1688.com znalazłem nawet ofertę z dwoma wariantami.


Trudno mi orzec, czy to w 100% oryginały, czy podróbki. Chińczycy są mistrzami w takich sztuczkach, ale moim zdaniem pod względem parametrów bardzo przypominają oryginały. Dobrze byłoby oczywiście poznać wymiary struktury w 100% oryginalnych tranzystorów PSMN020 i PSMN040 — wtedy można by mówić z większą pewnością. W przypadku IRFP260 wymiary struktury bardziej przypominają jednak oryginał.

Na razie planuję zamówić sobie więcej takich tranzystorów. Muszę tylko zdecydować, ile ich kupić. Nawet jeśli nie przydadzą się do tego projektu, na pewno znajdą jakieś zastosowanie. Przy okazji widziałem w jednym z lokalnych sklepów internetowych tranzystory PSMN020-150W za około dolara, z długimi wyprowadzeniami. Wątpię, żeby były oryginalne. W innym sklepie kosztowały po 3 dolary — to już bardziej przypomina cenę oryginalnych tranzystorów, ale różnica w cenie jest co najmniej pięciokrotna...

To już wszystko. Mam nadzieję, że informacje okazały się przydatne. Ciekawi mnie, co sądzicie o ich oryginalności.