¿Se necesita calcular la corriente base y la resistencia de la hoja de datos del transistor? ¿Necesito un transistor diferente?

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Soy extremadamente nuevo en los circuitos y en el uso de transistores, pero después de leer muchas otras publicaciones y artículos, todavía estoy confundido acerca de los términos y no estoy seguro de si estoy entendiendo esto correctamente.

He estado tratando de usar la frambuesa pi para usarla como interruptor para encender un motor. Sin embargo, me di cuenta de que no podía usar PN2222 ya que la limitación actual de IIUC es inferior a unos pocos cientos de mA, mucho menor que 1.5A. Así que he estado tratando de obtener un nuevo transistor, pero me he sentido muy perdido leyendo la hoja de datos. Después de mucha investigación, creo que tengo lo básico, pero quería hacer una doble verificación de los expertos aquí para ver si lo que estoy haciendo no va a explotar nada.

Mi guía principal ha sido esta publicación: Necesito ayuda para calcular la resistencia para base de transistores

(Intenté simular esto, pero no parece que esté obteniendo ningún dato útil, obteniendo 0 V en todas partes o N / A)

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Hoja de datos: hoja

Preguntas

  1. Por lo tanto, el motor que tengo es de 12 V, que ocupa un mínimo de 1.5A. Si utilizo I = VR, ¿significa esto que la resistencia es de 8 ohmios y por eso debería usar 8 ohmios en mi cálculo?
  2. Si entiendo correctamente, para calcular cuánta corriente se requiere de la base, necesito usar \ $ h_ {FE} \ $. A 1.5A de la corriente del colector, la ganancia es de aproximadamente 30 ( del gráfico, aunque no estoy seguro de cómo \ $ V_ {CE} = 4V \ $ afecta realmente a cualquier cosa ). Entonces, para admitir 1.5A, ¿significa que \ $ I_b \ $ debe ser \ $ \ frac {1.5A} {30} = 50mA \ $? Si la salida máxima de la fuente es de 16 mA, ¿la corriente máxima está pasando por el colector- > emisor \ $ 16mA * 30 = 480mA \ $?
  3. Entonces, el resistor base requerido sería \ $ R = \ frac {V_ {BaseResistor}} {I_B} = \ frac {3.3V - V_ {BE}} {50mA} = \ frac {3.3V - 1V} { 50mA} = 44Ohm \ $ Pero como no puedo hacer 50mA, ¿simplemente calculo esto para 16mA?
  4. Según el cálculo anterior, parece que no puedo usar mi configuración actual para habilitar el motor correctamente. ¿Es esto correcto? En este caso, ¿es mejor obtener un nuevo transistor (hay una manera de encontrar el transistor correcto más fácilmente?) O es posible proporcionar energía externa para aumentar el amperaje proporcionado al transistor?

Lo siento si mis preguntas parecen estar en el lugar. Todavía estoy muy confundido sobre si lo que estoy haciendo es correcto.

    
pregunta blah900

1 respuesta

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Pregunta bien pensada y escrita.

Usted tiene bastante razón en sus cálculos, el 4V Vce es importante, significa que necesita un suministro de 16V o, de lo contrario, su motor solo verá 8V y funcionará lento y con poca energía. Esta energía perdida calentará el transistor a 4V x 1.5A = 6W, por lo que se requiere un disipador de calor. Es probable que la corriente sea un poco más baja, ya que el motor está recibiendo menos de 12 V, pero no está limpio a 480 mA

Para obtener la corriente completa, incluso con el suministro de 16 V, la frecuencia de vida baja significa que necesita encontrar más ganancia y esto generalmente se hace con un búfer lógico para darle la unidad adicional o un transistor adicional para amplificar la salida lógica. / p>

Como otros han sugerido, una unidad lógica MOSFET es un fuerte contendiente siempre y cuando no intentes cambiarlo a altas velocidades para controlar la velocidad del motor, esto causará calentamiento en el MOSFET si no utilizas más detalles. control de accionamiento de la puerta.

Al comenzar con un esfuerzo por minimizar el riesgo de que la tensión del motor llegue a su controlador (y para el aislamiento galvánico general por muchas razones) recomendaría un relé también. El relé que normalmente se puede manejar con un solo transistor y se seleccionaría para conducir el motor con un margen seguro.

Recuerde que la corriente de arranque de su motor puede ser mucho más alta que la corriente de funcionamiento nominal y si su transistor o contacto de relé tienen una calificación demasiado baja, es posible que tenga fallas regulares. Una calificación de 5A sería un margen feliz.

Como se mencionó anteriormente, usted quiere un diodo de retorno o rueda libre a través de la bobina del motor (o relé) para proteger su transistor.

EDITAR:
También hay transistores de Darlington disponibles y se pueden usar, pero tendrán el mismo alto voltaje de saturación de Vce. Su carga de 12V y 1.5A a menudo se maneja en estos días con MOSFET o relé cuando se usan microcontroladores.

Aquí hay una búsqueda de imágenes que puede ayudar a encontrar ideas. Hay muchas alternativas que vale la pena considerar para encontrar la que mejor se adapte a usted.

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respondido por el KalleMP

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