2N5038G — onsemi

O 2N5038G — onsemi é um transistor bipolar de potência (BJT) NPN de silício, projetado para aplicações de alta corrente e potência. É um componente bastante robusto, originalmente destinado a circuitos como fontes chaveadas, inversores, amplificadores de potência e osciladores.

2N5038G — onsemi

Característica	Especificação
Fabricante	onsemi
Código	2N5038G
Tipo	Transistor bipolar de potência
Polaridade	NPN
Tecnologia	Silício
VCEO	90 V
VCBO	150 V
VEBO	7 V
IC contínuo	20 A
IC de pico	30 A
IB máximo	5 A
Dissipação máxima	140 W
VCE(sat)	2,5 V máx. a IC = 20 A, IB = 5 A
hFE	20 a 100, nas condições especificadas
Temperatura de junção	−65 a +200 °C
Encapsulamento	TO-204AA / TO-3
Montagem	Through-hole
Versão	Pb-Free
Status	Obsoleto/descontinuado

Os principais valores acima são os especificados pela documentação da onsemi.

Descrição minuciosa

O 2N5038G é um transistor NPN de potência, portanto possui três terminais elétricos:

• Base (B)
• Coletor (C)
• Emissor (E)

A corrente principal circula entre coletor e emissor, enquanto uma corrente aplicada à base controla essa condução.

Por ser um transistor de potência, sua estrutura é dimensionada para trabalhar com correntes muito superiores às de transistores de sinal convencionais.

Capacidade de corrente

O componente possui:

IC = 20 A contínuos

e pode atingir:

ICM = 30 A em condições de pulso especificadas.

Isso não significa que ele possa simplesmente conduzir 20 A em qualquer condição. A dissipação térmica, temperatura do encapsulamento e área de operação segura precisam ser consideradas no projeto.

Tensão máxima

A tensão máxima coletor-emissor especificada é:

VCEO = 90 V

Já a tensão coletor-base é:

VCBO = 150 V

e a tensão emissor-base:

VEBO = 7 V.

Assim, trata-se de um transistor adequado para circuitos de potência de baixa e média tensão, particularmente quando é necessária uma capacidade elevada de corrente.

Dissipação de potência

Um dos aspectos interessantes desse componente é a elevada capacidade de dissipação:

PD = 140 W a TC = 25 °C

com redução de aproximadamente:

0,8 W/°C

acima dessa temperatura de referência.

Entretanto, os 140 W não devem ser interpretados como potência disponível independentemente das condições térmicas. O projeto precisa considerar dissipador, resistência térmica e temperatura de operação.

A resistência térmica junção-cápsula especificada é aproximadamente:

RθJC = 1,25 °C/W.

Tensão de saturação

Quando utilizado como chave, um parâmetro importante é a tensão VCE(sat).

O datasheet especifica:

VCE(sat) ≤ 2,5 V

para:

• IC = 20 A
• IB = 5 A.

Isso significa que, em condições de alta corrente, a queda de tensão no transistor pode ser significativa.

Por exemplo, em uma condição aproximada de 20 A e 2,5 V:

P ≈ VCE × IC

P ≈ 2,5 × 20 = 50 W

Portanto, mesmo saturado, o transistor pode dissipar uma quantidade considerável de calor.

Ganho de corrente

O ganho de corrente contínua hFE especificado é:

20 a 100

nas condições indicadas pelo fabricante, com IC = 12 A e VCE = 5 V.

Em aplicações de chaveamento de potência, portanto, não é adequado assumir um ganho elevado para dimensionar a corrente de base. O circuito de acionamento precisa ser capaz de fornecer uma corrente de base significativa.

Velocidade de chaveamento

Apesar de ser um transistor de potência relativamente antigo, o 2N5038 foi desenvolvido com características de chaveamento relativamente rápidas.

O fabricante especifica aproximadamente:

tf ≤ 0,5 µs

em determinadas condições de teste.

O tempo de armazenamento especificado é aproximadamente:

ts ≤ 1,5 µs

nas condições indicadas no datasheet.

Por isso, o componente pode ser empregado em circuitos de chaveamento, além de aplicações lineares.

Aplicações

A onsemi indica aplicações como:

• fontes chaveadas;
• inversores;
• amplificadores de banda larga;
• osciladores de potência;
• circuitos industriais;
• circuitos comerciais de potência.

Encapsulamento TO-3

O 2N5038G utiliza o conhecido encapsulamento metálico TO-3 / TO-204AA.

Esse encapsulamento foi muito utilizado em transistores de potência devido à sua boa capacidade térmica e possibilidade de fixação direta a um dissipador.

É importante observar que o encapsulamento metálico possui uma parte externa eletricamente associada ao coletor, conforme a configuração mecânica especificada no datasheet. Portanto, em uma montagem com dissipador, deve-se considerar o isolamento elétrico quando necessário.

Sufixo "G"

O G identifica a versão Pb-Free (sem chumbo) disponibilizada pela onsemi. O próprio datasheet mostra a marcação do dispositivo como 2N5038G.

Situação atual

Um ponto importante para seu cadastro de estoque: o 2N5038G está classificado como obsoleto. A DigiKey indica o componente como Obsolete / no longer manufactured, e a Mouser também o classifica como Obsolete.

Portanto, se você possui unidades desse componente, trata-se de um transistor de potência legado, que pode ter interesse principalmente para manutenção e reposição de equipamentos antigos.