TIP122 NPN Epitaxial Darlington Transistor
📄 Description Générale
Le TIP122 est un transistor Darlington NPN de puissance, encapsulé dans un boîtier TO-220. Sa configuration Darlington lui confère un gain en courant continu (hFE) très élevé, avec une valeur minimale garantie de 1000 à 3A. Il est conçu pour les applications d'amplification et de commutation, capable de supporter un courant de collecteur continu allant jusqu'à 5 A avec une tension collecteur-émetteur maximale de 100 V. Les résistances intégrées (R1 8kΩ, R2 0.12kΩ) assurent une meilleure stabilité thermique et simplifient la conception des circuits. Son équivalent complémentaire PNP est le TIP127, ce qui le rend adapté aux étages de sortie push-pull.
✨ Principales Caractéristiques
🎯 Applications Typiques
- Étages de sortie audio de puissance (push-pull avec TIP127)
- Pilotage de relais, solénoïdes et moteurs DC (jusqu'à 5A)
- Circuits de commutation pour charges inductives
- Régulateurs de tension linéaires à fort courant
- Contrôle de LED haute puissance (PWM)
- Interfaçage entre logique faible niveau (microcontrôleurs) et charges fortes
🔌 Brochage / Pinout (TO-220)
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| Brochage TIP122 |
| Broche | Nom | Description |
|---|---|---|
| 1 | Base (B) | Entrée de commande du transistor. Le courant de base contrôle le courant collecteur-émetteur. |
| 2 | Collecteur (C) | Sortie de puissance. Le boîtier métallique est relié au collecteur, à connecter au dissipateur thermique via une isolation si nécessaire. |
| 3 | Émetteur (E) | Référence commune (généralement reliée à la masse). |
Le boîtier TO-220 est traversant et doit être monté sur un dissipateur thermique pour fonctionner à des courants supérieurs à 1-2A.
⚠️ Limites Maximales (Maximum Ratings)
| Symbole | Paramètre | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| VCBO | Tension collecteur-base (émetteur ouvert) | 100 | V |
| VCEO | Tension collecteur-émetteur (base ouverte) | 100 | V |
| VEBO | Tension émetteur-base (collecteur ouvert) | 5 | V |
| IC | Courant de collecteur (continu) | 5 | A |
| ICM | Courant de collecteur (pulsé) | 8 | A |
| IB | Courant de base (continu) | 120 | mA |
| PD | Puissance dissipée totale (TC = 25°C) | 65 | W |
| TJ, TSTG | Plage de température de jonction et de stockage | -65 à +150 | °C |
Le dépassement des limites absolues peut endommager le composant. Pour des températures de boîtier supérieures à 25°C, la puissance maximale dissipée doit être réduite de 0,5 W par °C.
📊 Conditions de Fonctionnement Recommandées
| Paramètre | Symbole | Min | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|
| Tension collecteur-émetteur | VCE | - | 100 | V |
| Courant de collecteur | IC | 0 | 5 | A |
| Courant de base | IB | 0 | 120 | mA |
| Température de jonction | TJ | -65 | 150 | °C |
⚡ Caractéristiques Électriques (TA = 25°C)
| Caractéristique | Symbole | Conditions de test | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Caractéristiques de blocage | ||||||
| Tension de claquage CE | V(BR)CEO | IC = 10 mA, IB = 0 | 100 | - | - | V |
| Courant de fuite CE | ICEO | VCE = 50 V, IB = 0 | - | - | 0,5 | mA |
| Courant de fuite CB | ICBO | VCB = 100 V, IE = 0 | - | - | 0,2 | mA |
| Courant de fuite EB | IEBO | VEB = 5 V, IC = 0 | - | - | 2 | mA |
| Caractéristiques de conduction | ||||||
| Gain en courant continu | hFE | VCE = 3 V, IC = 0,5 A | 1000 | - | - | - |
| Gain en courant continu | hFE | VCE = 3 V, IC = 3 A | 1000 | - | - | - |
| Tension de saturation CE | VCE(sat) | IC = 3 A, IB = 12 mA | - | - | 2,0 | V |
| Tension de saturation CE | VCE(sat) | IC = 5 A, IB = 20 mA | - | - | 4,0 | V |
| Tension base-émetteur | VBE(on) | VCE = 3 V, IC = 3 A | - | 2,5 | - | V |
| Caractéristiques dynamiques | ||||||
| Capacité de sortie | Cob | VCB = 10 V, IE = 0, f = 0,1 MHz | - | - | 200 | pF |
Les valeurs typiques sont fournies à titre indicatif. Sauf indication contraire, les mesures sont effectuées avec des impulsions (pw ≤ 300 µs, duty cycle ≤ 2%).
🔬 Description Fonctionnelle
Le TIP122 intègre deux transistors NPN en configuration Darlington, ce qui lui confère un gain en courant très élevé (hFE minimum 1000 à 3A). Cette structure est combinée à une résistance base-émetteur (R2 = 120Ω) et une résistance base-collecteur (R1 = 8kΩ) qui améliorent la stabilité thermique et accélèrent la commutation en évitant la saturation excessive de l'étage de sortie. La technologie de fabrication épitaxiale assure de faibles pertes de conduction et une excellente tenue en tension (100V).
La diode intégrée (structure intrinsèque au Darlington) ne fournit pas de protection contre les surtensions ; pour des charges inductives (relais, moteurs, solénoïdes), il est donc impératif d'ajouter une diode de roue libre externe entre le collecteur et l'émetteur (ou en parallèle avec la charge) pour protéger le transistor.
🔧 Schémas d'Application Typique
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| Figure 1 :Commutation de charge résistive pour type NPN. |
Remarque : Pour commander le TIP122 depuis un microcontrôleur (5V/3,3V), l'ajout d'une résistance de base de 1kΩ à 4,7kΩ est suffisant pour saturer le transistor.
📏 Dimensions du Boîtier (TO-220)
| Symbole | Min (mm) | Max (mm) | Min (pouces) | Max (pouces) |
|---|---|---|---|---|
| A | 8,89 | 9,65 | 0,350 | 0,380 |
| B | 9,78 | 10,92 | 0,385 | 0,430 |
| C | 14,22 | 15,87 | 0,560 | 0,625 |
| D | 3,56 | 4,83 | 0,140 | 0,190 |
| E | 0,36 | 0,56 | 0,014 | 0,022 |
| F | 2,29 | 2,79 | 0,090 | 0,110 |
| G | 2,54 | 2,79 | 0,100 | 0,110 |
| H | 9,14 | 10,16 | 0,360 | 0,400 |
Le boîtier TO-220 est compatible avec les montages traversants et peut être fixé sur dissipateur thermique via un trou de fixation de 3,2 mm.
📌 Notes Techniques
- Dissipation thermique : Pour une température de boîtier supérieure à 25°C, la puissance maximale doit être réduite de 0,5 W par °C. Un dissipateur thermique adapté est obligatoire pour dépasser 2W (usage courant au-delà de 1A).
- Courant de saturation : Pour une commutation efficace du TIP122, utilisez un courant de base d'au moins IC / hFE. Pour IC = 5 A, prévoyez IB ≈ 20 mA minimum (comme indiqué dans les caractéristiques).
- Protection contre les surtensions : L'absence de diode de protection interne rend obligatoire l'ajout d'une diode externe (1N4004, 1N5404 ou Schottky rapide) pour toute charge inductive (relais, moteurs, solénoïdes, bobinages, transformateurs).
- Compatibilité : Le TIP122 est compatible avec la plupart des références de transistors Darlington NPN de puissance, notamment les séries TIP120/TIP121 (tensions plus basses). Pour la version PNP complémentaire, utilisez le TIP127.
- Équivalents : Le TIP122 peut être remplacé par les références suivantes selon l'application : KSD560, 2N6532, BDW2, 2N6045, MJF6388, 2SD2495, BDT63.
🛒 Où acheter le transistor TIP122 :
- Au Maroc : abrid.ma (Consultez le catalogue en ligne pour la disponibilité et les quantités).
- À l'International : Mouser Electronics – Livraison mondiale et stock en direct.
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