Zamiennik tranzystora BD 313/7814
‣ Tranzystor BD313 możesz w praktyce zastąpić modelami: BD437 / BD439 / BD441 lub – gdy potrzebujesz większego zapasu mocy – BD535 / BD537 / BD539 (obudowa TO-126, pinout E-C-B).
‣ Stabilizator 7814 wymienisz wprost na: L7814CV, LM7814CT, KA7814; przy większym prądzie – LM317, LM350 ustawione na 14 V.
W starszych katalogach Philips/SGS-ATES występują dwie rewizje oznaczenia BD313:
Dlatego przed zamianą koniecznie sprawdź:
a) faktyczną obudowę w Twoim urządzeniu,
b) napięcie zasilania sekcji, w której tranzystor pracuje,
c) przewidywany prąd kolektora (z dokumentacji lub pomiaru).
Parametry zamiennika muszą być ≥ oryginału w krytycznych punktach:
• V_CEO, V_CBO, V_EBO
• I_C (ciągły)
• P_tot (z radiatorem)
• f_T – co najmniej równe; przy układach audio 3 MHz zwykle wystarcza
• V_CE(sat) – im niższe, tym mniejsze straty
• Ten sam typ polaryzacji (NPN) i zgodny pin-out lub adaptacja PCB.
Obudowa TO-126 (pinout E-C-B, identyczny z BD313-TO126)
| Model | V_CEO [V] | I_C [A] | P_tot [W] | Uwagi |
|-------|-----------|---------|-----------|-------|
| BD437 | 45 | 4 | 36 | Bezpośredni odpowiednik – polecany |
| BD439 | 60 | 4 | 36 | Większy zapas napięciowy |
| BD441 | 80 | 4 | 36 | Do układów >50 V |
| BD535 | 45 | 5 | 36 | Wyższy prąd – niski V_CE(sat) |
| BD537 | 60 | 5 | 36 | Najpopularniejszy „mocniejszy” zamiennik |
| BD539 | 80 | 5 | 36 | Zapewnia zapas napięcia i prądu |
Obudowa TO-220 (pinout B-C-E; wymaga odwrócenia lub przeplotu ścieżek)
| Model | V_CEO [V] | I_C [A] | P_tot [W] |
|-------|-----------|---------|-----------|
| TIP31C | 100 | 3 | 40 | tani i dostępny |
| TIP41C | 100 | 6 | 65 | duży zapas mocy |
| BD241C | 100 | 3 | 40 | alternatywa dla TIP31C |
| BD243C | 100 | 6 | 65 | mocniejsza opcja |
Obudowa TO-3 (jeżeli oryginał był TO-3)
| Model | V_CEO [V] | I_C [A] | P_tot [W] | Komentarz |
|-------|-----------|---------|-----------|-----------|
| 2N3055 | 60 | 15 | 115 | klasyk, większy prąd, niższe f_T |
| MJ15015 | 120 | 10 | 180 | nowoczesny, szybki |
| BDY23 | 80 | 10 | 150 | historycznie bliski BD313-TO3 |
Pojawiające się w literaturze MJE243, 2N6040/41/42, BD781 itp. to tranzystory darlington lub wężej dostępne – można je stosować, ale mają wyższy V_BE(sat) i inne charakterystyki dynamiczne.
Seria 78xx ma zunifikowany pin-out (IN-GND-OUT patrząc od przodu). Zamiana jest praktycznie „drop-in”.
Bezpośrednie odpowiedniki
| Symbol | I_out [A] | Producent |
|--------|-----------|-----------|
| LM7814CT | 1 | TI, ON Semi |
| L7814CV | 1 | STMicro |
| KA7814 | 1 | Fairchild/ON Semi |
Zamienniki o regulowanym napięciu (wymagają dwóch rezystorów)
| Symbol | I_out max [A] | U_drop typ [V] | Zakres V_out [V] |
|--------|---------------|---------------|------------------|
| LM317 | 1.5 | 2–3 | 1.25–37 |
| LM350 | 3 | 1.5 | 1.25–33 |
| LM338 | 5 | 1.2 | 1.25–32 |
W aplikacjach powyżej 500 mA zawsze przewiduj radiator i kondensatory wej/wyj (min. 330 nF + 100 nF na wejściu, 100 nF + 10 µF na wyjściu).
• Coraz częściej zamiast liniowych 78xx stosuje się przetwornice buck zintegrowane (np. LM2596-14 V lub moduły opartych na MP1584) – sprawność 80–90 %, znacznie mniej ciepła.
• W roli tranzystorów kluczujących rosnącą popularność mają MOSFET-y logic-level, które przy napięciach do 60 V i prądach 10–30 A potrafią całkowicie zastąpić BJTs, eliminując potrzebę dużego prądu bazy.
• Pin-out:
TO-126/TO-220 (BD4xx, BD53x): E-C-B oraz B-C-E (TIPxx). Zawsze weryfikuj w datasheet i multimierzem (test diody).
• h_FE: dla tranzystorów mocy zwykle 30–100; w stopniach końcowych audio liczy się liniowość, nie rekordowe wzmocnienie.
• Radiator: R_thJC ~2 K/W (TO-126) vs 1 K/W (TO-220) vs 0,7 K/W (TO-3). Dla 30 W strat potrzeba < 20 K/W R_thJA.
• Stare konstrukcje często zawierają PCB z halogenkami; modernizacja (np. zamiana 78xx na przetwornicę) obniża zużycie energii i ilość ciepła – aspekt ekologiczny.
• Przy naprawach urządzeń zasilanych z sieci należy zachować wymogi PN-EN 61010 w zakresie ochrony przeciwporażeniowej.
• W przypadku wersji TO-3 projekt mechaniczny radiatora jest kluczowy – zamiana na TO-220 wymaga większego radiatora lub wentylacji.
• Zaawansowane układy audio o szerokim paśmie mogą wymagać tranzystora o f_T > 10 MHz – wówczas rozważ MJ21194 lub Sanken 2SC5200.
• Porównanie charakterystyk dynamicznych BD313 vs MOSFET (np. IRL540) w trybie liniowym – praca temperaturowa.
• Analiza termiczna 78xx vs buck DC-DC w obudowie TO-220 i TO-263.
• Testy wpływu różnej β (h_FE) tranzystorów zamiennych na zniekształcenia THD w klasycznym wzmacniaczu AB.
Dobór zamiennika BD313 sprowadza się do ustalenia, która z dwóch historycznych wersji znajduje się w Twoim urządzeniu. Dla najpowszechniejszej, TO-126 45-60 V/3 A, idealnie pasuje BD437/BD439/BD441 lub mocniejszy BD537/BD539. Jeśli spotkasz rzadką wersję TO-3 80 V/10 A – stosuj typy pokroju 2N3055, MJ15015. Stabilizator 7814 ma szereg drop-in zamienników (L7814CV, LM7814) lub można go zastąpić regulowanymi LM317/LM350 ustawionymi na 14 V bądź nowoczesną przetwornicą buck. Przy każdej wymianie zweryfikuj pin-out oraz zapewnij odpowiednie chłodzenie.
