C5198 (2SC5198), Toshiba'nın ses amplifikatörü çıkış katı için ürettiği 140 V, 10 A ve 100 W değerli NPN güç transistörüdür; PNP eşi A1941'dir (2SA1941). TO-3P kılıfta bacak sırası önden bakınca soldan Baz, Kollektör, Emiter'dir. İkisi push-pull çıkışta aynı kazanç sınıfından çift olarak kullanılır.
C5198 ve A1941, tamir edilen ya da sıfırdan yapılan ses amplifikatörlerinin çıkış katında en sık karşılaşılan transistör çiftlerinden biridir. Bu yazıda C5198 transistörün değerlerini, bacak sırasını, A1941 ile neden çift olarak takıldığını, yerine neyin kullanılabileceğini ve sahte parçanın nasıl anlaşılacağını anlatıyoruz. Amfi onaran teknisyenler, kendi amfisini yapan hobiciler ve öğrenciler için hazırlandı.
C5198 transistör nedir?
C5198, tam adı 2SC5198 olan, Toshiba'nın güç amplifikatörü uygulamaları için ürettiği silikon NPN, üçlü difüzyon tipi bir güç transistörüdür. Üretici veri sayfası onu 70 W'lık hi-fi ses amplifikatörünün çıkış katı için önerir ve tamamlayıcı (complementary) PNP eşi olarak A1941'i (2SA1941) gösterir. Japon adlandırmasında baştaki "2S" çoğu zaman gövdeye yazılmaz; bu yüzden parça üzerinde ve ürün adlarında çoğunlukla C5198 TO-3P NPN transistör (2SC5198) biçiminde, yalnızca "C5198" yazar.
Transistörün temel çalışmasını (baz akımıyla kollektör akımını kontrol etme) transistör nedir ve nasıl çalışır yazımızda anlattık. C5198, aynı mantıkla çalışan ama yüksek gerilim ve yüksek güç için yapılmış, soğutucuya vidalanan büyük bir kılıftır.
C5198 ve A1941'in değerleri nelerdir?
C5198 ve A1941 aynı sınırlara sahiptir: 140 V kollektör-emiter gerilimi, 10 A kollektör akımı ve 25 °C kılıf sıcaklığında 100 W güç. Fark kutuplardadır; A1941'de gerilim ve akımlar ters yöndedir. Aşağıdaki değerler Toshiba veri sayfalarından alınmıştır.
| Değer | C5198 (NPN) | A1941 (PNP) |
|---|---|---|
| VCEO (kollektör-emiter) | 140 V | -140 V |
| VCBO / VEBO | 140 V / 5 V | -140 V / -5 V |
| IC (kollektör akımı) | 10 A | -10 A |
| PC (Tc = 25 °C) | 100 W | 100 W |
| hFE (VCE 5 V, IC 1 A) | 55-160 | 55-160 |
| hFE (VCE 5 V, IC 5 A, en az) | 35 | 35 |
| Geçiş frekansı fT (tipik) | 30 MHz | 30 MHz |
| Çıkış kapasitesi Cob (tipik) | 170 pF | 320 pF |
| Kılıf ve ağırlık | TO-3P(N), 4,7 g | TO-3P(N), 4,7 g |
100 W değeri kılıfın 25 °C'de tutulduğu ideal durumu anlatır. Gerçek bir soğutucuda kılıf ısınır ve transistörün güvenle harcayabileceği güç bunun çok altına iner. Bu yüzden soğutucu, çıkış gücünden çok transistörün harcadığı ısıya göre seçilir; ayrıntılar için soğutucu (heatsink) seçimi yazımıza bakabilirsiniz.
C5198 bacak bağlantısı nasıldır?
C5198'in bacak sırası, yazılı yüz size dönük ve bacaklar aşağıdayken soldan sağa Baz (B), Kollektör (C), Emiter (E)'dir. A1941'in bacak sırası da aynıdır. Ortadaki kollektör bacağı, kılıfın arkasındaki metal yüzeye ve vida deliğinin çevresine iç bağlantılıdır.
Bu bağlantının pratik sonucu önemlidir: soğutucuya doğrudan vidalanan bir C5198, soğutucuyu kollektör gerilimine bağlar. Amfide NPN'in kollektörü artı raya, PNP'nin kollektörü eksi raya gittiği için iki transistör aynı soğutucuya yalıtımsız takılırsa besleme kısa devre olur. Her transistörün altına mika ya da silikon yalıtım pedi, vidaya da plastik burç konur.
C5198 ve A1941 neden çift olarak kullanılır?
C5198 ve A1941, push-pull (itme-çekme) çıkış katında sinyalin iki yarısını paylaşmak için çift olarak kullanılır. NPN olan C5198, hoparlörü artı yönde sürer; PNP olan A1941 eksi yönde sürer. İki transistörün emiterleri küçük dirençlerle (çoğu devrede 0,22-0,47 Ω) birleşir ve hoparlör bu ortak noktaya bağlanır.
İki yarının eşit çalışması için kazançların birbirine yakın olması gerekir. Toshiba hFE değerini iki sınıfa ayırır: R sınıfı 55-110, O sınıfı 80-160. Sınıf harfi gövdede parça numarasının yanında yazılıdır. Aynı devreye aynı sınıftan C5198 ve A1941 takmak, sinyalin artı ve eksi yarılarındaki farkı ve bozulmayı azaltır. Birden fazla çiftin paralel bağlandığı amfilerde paralel transistörlerin kazançlarının da birbirine yakın seçilmesi önerilir.
Besleme gerilimi de bu çift yapıdan etkilenir. Bir transistör tam iletimdeyken diğerinin üzerinde neredeyse iki ray arasındaki toplam gerilim kalır. Örneğin ±40 V ile beslenen bir amfide kesimdeki transistör yaklaşık 80 V görür; bu, 140 V sınırının altında rahat bir paydır. 8 Ω hoparlöre 70 W vermek için yaklaşık 33,5 V tepe gerilimi gerekir (P = V² / 2R), bu da kayıplarla birlikte ±38-40 V civarında raylar demektir.
C5198 yerine hangi transistör kullanılır?
C5198 yerine değerleri eşit ya da daha yüksek, bacak sırası aynı ve kazancı uyumlu bir NPN kullanılabilir; değişiklik her zaman çift olarak, A1941 ile birlikte yapılır. Yaygın seçenek, daha yüksek değerli 2SC5200 / 2SA1943 çiftidir.
| Çift | VCEO | IC | PC | Kılıf | Not |
|---|---|---|---|---|---|
| 2SC5198 / 2SA1941 | 140 V | 10 A | 100 W | TO-3P(N) | Orta güç amfiler (70 W sınıfı) |
| 2SC5200 / 2SA1943 | 230 V | 15 A | 150 W | TO-3P(L) | Daha büyük kılıf, B-C-E sırası aynı |
2SC5200'ün kılıfı daha büyük olduğu için vida deliği ve bacak aralığı karta uymayabilir; takmadan önce ölçün. Daha düşük değerli bir transistörle (örneğin 100 V'luk bir parçayla) değiştirme yapılmaz. Hazır bir 2SC5200 + 2SA1943 çıkışlı çözüm arıyorsanız 2SC5200 + 2SA1943 100 W mono amfi modülü kullanılabilir. Modülün besleme ve soğutma gereksinimini satın almadan önce ürün sayfasından kontrol edin.
Sahte C5198 nasıl anlaşılır?
Sahte C5198'i anlamanın en güvenilir yolu, gövde baskısını, ağırlığı ve yük altındaki davranışı birlikte kontrol etmektir. Ses transistörleri en çok taklit edilen parçalar arasındadır; sahteler çoğu zaman daha küçük bir silikon parçası taşır ve multimetre testini geçse bile yük altında kısa sürede yanar.
- Ağırlık: Toshiba veri sayfasındaki tipik ağırlık 4,7 g'dır. Belirgin biçimde hafif bir parça şüphelidir.
- Baskı: Orijinal gövdede parça adı, sınıf harfi (O ya da R) ve lot kodu bulunur. Silik, eğri ya da parmakla silinen baskı ve aynı paketteki tüm parçalarda birebir aynı lot kodu uyarı işaretidir.
- Fiyat: Piyasa fiyatının çok altındaki toplu satışlar genellikle taklit ya da yeniden etiketlenmiş parçadır.
- Ölçüm: Kazanç ölçen bir test cihazında hFE değeri 55-160 aralığının çok dışında çıkıyorsa parça şüphelidir.
- Üretici: Piyasada Toshiba dışındaki firmaların da "2SC5198" adıyla ürettiği parçalar vardır. Bunlar sahte değildir ama değerleri farklı olabilir; kendi veri sayfalarına bakın.
C5198 nasıl test edilir ve monte edilir?
C5198, multimetrenin diyot kademesinde iki diyot gibi ölçülür; montajda ise yalıtım ve termal temas en önemli adımdır. Aşağıdaki sırayı izleyin:
- Transistörü devreden sökün; devre üzerinde yapılan ölçüm paralel parçalar yüzünden yanıltır.
- Multimetreyi diyot kademesine alın. C5198 (NPN) için kırmızı uç bazda, siyah uç emiter ya da kollektördeyken yaklaşık 0,5-0,7 V okunmalıdır. A1941'de (PNP) uçlar ters çevrilir.
- Kollektör-emiter arasını iki yönde ölçün; iki yönde de açık devre görmelisiniz. Düşük bir değer kısa devre demektir.
- Soğutucu yüzeyini temizleyin, yalıtım pedini yerleştirin. Mika kullanıyorsanız iki yüze ince bir kat termal macun sürün; uygulama için termal macun nasıl sürülür yazımıza bakabilirsiniz.
- Vidayı plastik burçla takın ve sıkın. Ardından multimetreyle orta bacak (kollektör) ile soğutucu arasının açık devre olduğunu doğrulayın.
- İlk çalıştırmada amfiyi seri bir ampul ya da akım sınırlı güç kaynağıyla besleyin ve boşta akımını (bias) servis değerine göre ayarlayın.
Amfilerde çıkış çiftini süren katta genellikle BD139 NPN ve BD140 PNP gibi orta güçlü transistörler bulunur; çıkış transistörü yandığında bu sürücüleri ve emiter dirençlerini de kontrol edin.
Sık sorulan sorular
C5198 kaç volt ve kaç amperdir?
C5198'in kollektör-emiter gerilim sınırı 140 V, kollektör akımı sınırı 10 A ve kılıf 25 °C'de tutulduğunda güç sınırı 100 W'tır. Bunlar mutlak üst sınırlardır, çalışma değeri değildir. Gerçek devrede sıcaklık arttıkça güvenli güç düşer; tasarımda gerilim ve akım için pay bırakın.
C5198'in PNP karşılığı nedir?
C5198'in PNP karşılığı A1941 (2SA1941) transistördür. İkisi aynı değerlere, aynı TO-3P kılıfa ve aynı B-C-E bacak sırasına sahiptir. Push-pull çıkış katında C5198 artı yarıyı, A1941 eksi yarıyı sürer ve aynı kazanç sınıfından seçilir.
C5198 yerine 2SC5200 takılır mı?
Evet, 2SC5200 değerleri daha yüksek olduğu için C5198 yerine elektriksel olarak takılabilir, ancak A1941 de 2SA1943 ile değiştirilmelidir. 2SC5200 daha büyük bir kılıftadır; karttaki delik aralığına ve soğutucudaki vida yerine uyup uymadığını önceden kontrol edin. Gerekirse boşta akımını yeniden ayarlayın.
C5198'in arkası neden yalıtılır?
C5198'in metal arka yüzü kollektöre bağlıdır, bu yüzden yalıtılmadan soğutucuya vidalanırsa soğutucu besleme gerilimini taşır. NPN ve PNP transistörler aynı soğutucudaysa bu durum artı ve eksi raylar arasında doğrudan kısa devreye yol açar. Mika ya da silikon ped ve plastik burç bu yüzden kullanılır.
Transistör üzerindeki O ve R harfleri ne anlama gelir?
O ve R harfleri, Toshiba'nın kazanç (hFE) sınıfını gösterir. R sınıfı 55-110, O sınıfı 80-160 aralığındadır (VCE 5 V, IC 1 A ölçüm koşulunda). Çıkış katında NPN ve PNP'nin aynı sınıftan seçilmesi, sinyalin iki yarısının daha dengeli yükseltilmesine yardımcı olur.
Özet
- C5198 (2SC5198), 140 V, 10 A ve 100 W değerli NPN ses güç transistörüdür; PNP eşi A1941'dir.
- Bacak sırası önden bakınca B-C-E'dir; metal arka yüz kollektöre bağlıdır ve soğutucuya yalıtılarak takılır.
- Çıkış katında aynı hFE sınıfından (R: 55-110, O: 80-160) NPN-PNP çifti kullanılır.
- Muadil seçerken değerler eşit ya da yüksek olmalı, değişim her zaman çift olarak yapılmalıdır; 2SC5200 / 2SA1943 yaygın seçenektir.
- Sahte parça için ağırlığı (tipik 4,7 g), baskıyı, fiyatı ve ölçülen kazancı birlikte kontrol edin.