BJT Saturación con carga pequeña / puente H

Hay algunos puntos que debes mantener a la mitad cuando hagas una pregunta como esta. Primero, no hay garantía de que el modelo de transistor que se envió con el simulador X coincida con la hoja de datos del fabricante Y, incluso para el mismo tipo de transistor genérico. Si necesita operar en saturación pesada (hfe = 10), es probable que pueda usar casi cualquier modelo. Si desea operar en casi saturación (Vb > = Vc pero hfe no se acerca a 10), debe tener cuidado con el modelo SPICE que utiliza.

Segundo, 2N3904 o 2N3906 solo son válidos a lo sumo 200 mA Ic en la vida real. Así que no espere que ningún modelo SPICE sea terriblemente útil en 1A. Normalmente, se utiliza algún software como MODPEX [o similar] para generar el modelo SPICE mediante el ajuste de curvas a partir de las curvas trazadas; Los parámetros derivados no son necesariamente buenos más allá de la ventana en la que se obtuvieron porque la ecuación de Gummel usa algunos parámetros que son bastante difíciles de determinar con precisión. Aquí están los gráficas de Gummel de dos modelos 2N3904 que ya he hecho; la primera es la que viene con LTspice (supuestamente de NXP, pero Dios sabe de dónde sacaron esa información) y la segunda es la realmente descargado por mí desde NXP .

Hayunagrandiferenciaentreellosencuantoacómovaríalavidaeinclusocuáleselvalormáximo(enlaregiónactiva)oquétanbajocaeenlasaturación(Vbcseestablecióen0enestosgráficos).Entonces,antesdequealguienpuedaresponderasupreguntaconmásdeunamano,necesitamosverlosmodelosSPICEquesusimuladorusaparaesostransistores.

Parallegarmásalpuntodetupregunta,yaqueaparentementeestásusandomultisim(noesexactamentemifavorito;encuentroelparadigmade"instrumentos virtuales" de tener que modificar el esquema para medir cosas increíblemente torpes por diseño), acaba de importar su modelo [NatSemi] 2N3904 en LTspice. Básicamente, no puede saturarlo en la corriente de colector 1A (para cualquier resistencia de base), como puede ver en los siguientes barridos:

Lacurvaverdeesladisipacióndepotenciasobreeltransistor.Puedeverqueaunacargade25ohmios(correspondientea200mAIc,máximopermitidoenlahojadedatos),hayunaregiónbastanteampliaparaelegirlaresistenciadebaseparaqueeltransistorestéensaturación.Estemargensevuelvemáspequeñoamedidaquebajamoslaresistenciadecarga.Conunacargade5ohmios(curvasuperior),básicamentenolequedanada;inclusoconelvaloróptimo/mínimodisiparíacasi1W.Noimportaquequemaríaeltransistorenlavidarealalexcedersololacorrientedelcolector.Noestoydeltodosegurodeloqueexplicalaenormediferenciaquevemosconestemodeloentreunacargade10ohmiosy5ohmios,peroprobablementesedebaaunacombinacióndeinyeccióndealtonivelquedomina[Ikf,lacorrientedelarodillaesde66mA]yelresistordelpaquetedelcolectorincorporado(estoes1ohmio);Laresistenciadelemisornoestáconfiguradaenestemodelo.Siajustamoslacargaa5ohmiosperomodificamoslaresistenciadecolectorincorporadaa0,podemosverquesesaturaríaaunniveldedisipacióndepotenciamásrazonable:lacurvainferioracontinuación:

Para responder a su pregunta directamente, tiene ambos transistores en modo de saturación. Ese no es el problema. Un vistazo rápido a la hoja de datos de ON Semi 2N3906 indica que la corriente de colector MAX que un 2N3906 puede sostener es de 200 mA (igual que en 2N3904). Nunca llegarás a 1A. Por favor, seleccione otro par BJT.

No estás saturando estos transistores.

La definición común de Hfe en saturación es Hfe = 10.

Mirando a cualquiera de sus transistores, la corriente base es de aproximadamente 4,3 mA y la corriente del colector es de aproximadamente 250 mA, por lo que está operando el transistor a Hfe = 60 (aprox.), por lo que se mantendrá fuera de saturación. A medida que el modelo de transistor específico que usa llega a este punto (Hfe = 60) a aproximadamente Vce = 2V, Ic = 0.25A.

Como quiere aproximadamente 1A (5V a 5 ohmios), desea organizar Ib aproximadamente 0.1A, así que configure R2 = R4 = 43 ohmios e intente nuevamente.

¿Puede 2N3904 / 06 manejar 1A de forma segura? Si no, necesita actualizarlos y aumentar la corriente base.

Si está manejando el puente H desde salidas lógicas, estas no pueden suministrar 0.1A fácilmente, por lo que probablemente necesitará una segunda etapa (por ejemplo, seguidor de emisor simple) como búfer para cada controlador base.