Fairchild TIP-120

Это подробное описание и характеристики транзистора Fairchild TIP-120 (теперь производится в рамках ON Semiconductor/onsemi, так как Fairchild был поглощен).

Описание (Description)

Fairchild TIP-120 — это мощный составной биполярный транзистор (транзистор Дарлингтона) структуры NPN, предназначенный для коммутации нагрузки средней и большой мощности. Основное преимущество — огромный коэффициент усиления по току (hFE), что позволяет управлять мощными нагрузками (до 5 А) слабым сигналом от микроконтроллера (5V) или логической схемы, без необходимости в дополнительном драйвере.

Обычно используется в:

• ШИМ-регулировании (PWM) нагрузки (нить накала, моторы);
• Драйверах реле и соленоидов;
• Источниках питания;
• Управлении LED-лентами небольшой длины;
• Схемах зарядки аккумуляторов.

⚠️ Важно: Из-за конструкции Дарлингтона TIP-120 имеет более высокое напряжение насыщения (Vce(sat) ≈ 2V), чем обычные транзисторы. Это приводит к заметному нагреву. Для серьезных нагрузок (> 2-3А) обязательно использование радиатора.

Технические характеристики (Datasheet / Fairchild TIP-120)

Максимальные параметры (Absolute Maximum Ratings)

• Напряжение коллектор-эмиттер (Vceo): 60 V (TIP120) / Есть версия TIP121 (80V) и TIP122 (100V)
• Напряжение коллектор-база (Vcbo): 60 V
• Ток коллектора постоянный (Ic): 5 A (максимальный импульсный — 8 A)
• Ток базы (Ib): 0.12 A (120 мА)
• Рассеиваемая мощность (Pd): 65 Вт (при Tcase = 25°C, необходимо на радиаторе)
• Рабочая температура перехода (Tj): -65...+150 °C

Электрические характеристики (при 25°C)

• Коэффициент усиления по току (hFE / DC Current Gain):
  • 700 – 1000 (при Ic=4A, Vce=4V);
  • Может достигать 20 000 при малых токах.
• Напряжение насыщения коллектор-эмиттер (Vce(sat)):
  • ≤ 2.0 В (при Ic=3A, Ib=12mA);
  • ≤ 4.0 В (при Ic=5A).
• Прямое напряжение база-эмиттер (Vbe(sat)): ≤ 2.5 В (при управлении мощным током).
• Тип корпуса: TO-220 (привычные три ножки: коллектор слева-земля, правая-база, средняя-коллектор).

Парт-номера (Ordering Information / Part Numbers)

У Fairchild-ON Semiconductor это выглядит так:

1. TIP120 (или TIP120G с буквой G — для экологичной упаковки)
   • Уровень напряжения: 60V.
   • Упаковка: Tube (трубка) или Tape & Reel (лента).
2. TPIP120 (T) — иногда так обозначали упаковку, но обычно просто TIP120.
3. Китайские и сторонние производители (STMicroelectronics, Multicomp, NXP) используют те же номера:

| Бренд | Парт-номер | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | ON Semi (Fairchild) | TIP120 | Стандартный 60V | | STMicroelectronics | TIP120 | Аналог TIP120 | | International Rectifier | TIP120-001A или BUL | Редкий вариант | | Multicomp Pro (Farnell) | MP-TIP120 | Китайский прямой аналог | | Microchip (TelCom) | TIP120V | Версия работающая в диапазоне -55C до +150C |

Совместимые модели (Cross-Reference / Дроп-ин замена)

Вы легко можете заменить TIP-120 на любую из этих моделей (проверьте распиновку, она обычно совпадает с TS2Trans1-…).

Основные аналоги (проверенные)

1. TIP121 (Фэйрчайлд/ON Semi) — На 80V (немного мощьнее по напряжению)
2. TIP122 (STMicro) — Самый популярный прямой заменитель, напряжение коллектор-эмиттер 100V. Все параметры те же + запас по Uкэ.
3. KSE130 (К = Коллектив, фирменные азиатские - часто выдерживают больше по расчету).

Лучшие альтернативы для "умного управления"

Если вы хотите уменьшить нагрев или работать с PWM на частоте > 20 Гц, НЕ ставьте TIP12!* — ставьте MOSFET:

1. IRF520 / IRLZ44NPBF (HEXFET) — лучший драйвер для Arduino. TIP120 часто уходит в перегруз на больших частотах PU (пузырчатый переключатель/лемма); Применяйте IRL*Z серии: IRL540N, IRL520 (логический уровень Logic-level).
2. BTS117 или BTS141T (SMD) — тоже полностью соответствуют ТТЛ.

Вывод: TIP120 = стандартная "базовая рабочая лошадка". Для менее критичных по нагреву задач он удобен. Если хочется надежность и современность берите TIP122 на 100В или MOSFET IRL2203N.