TIP140
¿Qué es el Transistor TIP140?
El TIP140 es un transistor Darlington NPN de potencia media diseñado para aplicaciones de amplificación y conmutación. Un transistor Darlington está formado por dos transistores bipolares conectados internamente, lo que proporciona una ganancia de corriente extremadamente alta (hasta 1000 veces) con una sola señal de control en la base.
Características Principales
| Parámetro | Símbolo | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| Tipo | - | NPN Darlington | - |
| Voltaje Colector-Emisor máximo | VCEO | 60 | V |
| Voltaje Colector-Base máximo | VCBO | 60 | V |
| Voltaje Emisor-Base máximo | VEBO | 5 | V |
| Corriente de Colector máxima | IC | 10 | A |
| Corriente de Base máxima | IB | 120 | mA |
| Ganancia de corriente (hFE) | β | 1000-4000 | - |
| Potencia máxima | PD | 125 | W |
| Voltaje saturación C-E | VCE(sat) | 4 | V |
| Voltaje saturación B-E | VBE(sat) | 2.5 | V |
| Temperatura de operación | TJ | -65 a +150 | °C |
| Encapsulado | - | TO-220 | - |
Configuración de Pines (Pinout)
Vista frontal del encapsulado TO-220:
- Pin 1 (Izquierda): Base (B)
- Pin 2 (Centro): Colector (C) - También conectado a la pestaña metálica
- Pin 3 (Derecha): Emisor (E)
Nota: La pestaña metálica está conectada internamente al colector y debe montarse en un disipador de calor para aplicaciones de alta potencia.
¿Cómo Funciona un Transistor Darlington?
Un transistor Darlington como el TIP140 funciona de manera especial:
- Internamente contiene dos transistores NPN conectados en cascada
- La corriente amplificada del primer transistor se convierte en la corriente de base del segundo
- Esto resulta en una ganancia total muy alta (producto de ambas ganancias)
- Requiere muy poca corriente de base para controlar grandes corrientes de colector
- Tiene una caída de voltaje mayor (aproximadamente 2.5V en lugar de 0.7V)
Aplicaciones Típicas
- Control de motores DC de mediana potencia
- Amplificadores de potencia de audio
- Drivers para relés de alta corriente
- Fuentes de alimentación conmutadas
- Control de cargas inductivas (solenoides, bobinas)
- Interfaces de potencia para microcontroladores
- Reguladores de voltaje lineales
- Circuitos de protección contra sobrecorriente
Equivalentes y Reemplazos
Los siguientes transistores Darlington pueden usarse como reemplazo del TIP140:
- TIP141: 80V, 10A - Mayor voltaje
- TIP142: 100V, 10A - Aún mayor voltaje
- BD681: 100V, 4A - Menor corriente, mayor voltaje
- BD679: 80V, 4A - Versión de menor potencia
- MJ11015: 120V, 30A - Mucho mayor potencia
- TIP110: 60V, 2A - Menor corriente, mismo voltaje
- 2N6426: 40V, 4A - Menor voltaje y corriente
Importante: Verificar que el reemplazo soporte la corriente y voltaje requeridos por la aplicación específica.
Transistor Complemento
Los complementos PNP Darlington del TIP140 son:
- TIP145: PNP Darlington, 60V, 10A - Complemento directo
- TIP146: PNP Darlington, 80V, 10A - Mayor voltaje
- TIP147: PNP Darlington, 100V, 10A - Aún mayor voltaje
Estos transistores complementarios son ideales para:
- Amplificadores push-pull de alta potencia
- Etapas de salida simétricas
- Puentes H para control bidireccional de motores
- Reguladores de voltaje positivo y negativo
Ventajas del TIP140
- Ganancia muy alta: Requiere muy poca corriente de control
- Simplicidad de uso: Un solo componente reemplaza dos transistores
- Buena capacidad de potencia: Hasta 125W con disipador adecuado
- Encapsulado robusto: TO-220 facilita el montaje y disipación
- Amplia disponibilidad: Fácil de conseguir y económico
Desventajas y Consideraciones
- Mayor caída de voltaje: VCE(sat) = 4V vs 0.2V de un BJT normal
- Respuesta más lenta: No ideal para conmutación de alta frecuencia
- Mayor disipación: La alta caída de voltaje genera más calor
- Voltaje base-emisor alto: Requiere 2.5V para activarse completamente