S8050 BJT tiene una capacidad nominal de 700 mA, pero se calienta mucho al alimentar un ventilador de PC de 12 voltios y 700 mA

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Estoy trabajando en un proyecto que requiere un motor de CC, así que recuperé un ventilador de PC de una computadora vieja. El modelo es AVC DS08025R12U. Necesita 12 voltios para la velocidad máxima y está calificado para consumir 700 miliamperios. Estoy planeando alimentar el motor con un bloque de alimentación de 12 voltios y 3 amperios, que también ayudará a alimentar un microcontrolador Arduino y un módulo de fuente de alimentación de tablero. Estoy planeando cambiar la velocidad del motor con una señal PWM del Arduino, pero solo para probar, configuro el circuito simple que se puede encontrar en el sitio web de sparkFun. En lugar de hacer un código simple, simplemente estoy conectando un cable a tierra o 5V manualmente. También tengo el Arduino eliminado del circuito. Aquí hay un esquema -

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En lugar de alimentar la placa de pruebas con el Arduino, usé un módulo de fuente de alimentación de la placa de pruebas Elegoo.

Tengo un cable que va directamente de la toma de CC (12 voltios, 3 amperios) al colector de un transistor de empalme bipolar S8050 NPN, que, a partir de la hoja de datos, puede manejar 12 voltios y 700 miliamperios. A pesar de que el bloque de alimentación suministra 3 amperios, el ventilador solo tiene una capacidad nominal de 700 miliamperios, que es la cantidad máxima de amperios que puede tomar el BJT. Después de verificarlo con un multímetro, solo consume un poco más de 500 miliamperios, lo que no debería ocurrir cerca demasiado para ese transistor. La hoja de datos del S8050 NPN BJT se encuentra aquí: enlace

¿El problema potencial está en el circuito físico? ¿Estoy leyendo incorrectamente la hoja de datos? ¿Esto es normal?

También, por alguna razón, cuando uso 5 voltios para encender y apagar el transistor, el ventilador no gira muy rápido. Solo cuando conecto el cable puente conectado a la base del BJT a 12 voltios alcanza la velocidad máxima, en cuyo caso el BJT se calienta mucho más rápido.

¡Muchas gracias!

    
pregunta Preston

4 respuestas

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Por su descripción, suena como si estuvieras haciendo un "cambio de lado alto", como este:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

¡ESTO NO ES LO QUE QUIERES!
Porque, como ha descubierto "el ventilador no gira muy rápido", esta configuración nunca entregará los 12V completos a su ventilador.
No importa si el Arduino está allí o si simplemente estás tirando ese pin manualmente hasta 5V.
En esta configuración, su ventilador nunca obtendrá más de aproximadamente 4.3V (5V - 0.7VV be ), con los 7.7V restantes caídos a través de su transistor (solo causando que se caliente) como usted también descubierto).
El voltaje en el emisor de su transistor NPN nunca puede ser más alto que el voltaje que usted coloca en su base (menos el típico 0.7V be ).

Reorganizar su circuito para hacer "cambio de lado bajo" en cambio mejorará dramáticamente las cosas:

simular este circuito

En esta configuración con el emisor conectado a tierra, la aplicación de 5 V a la resistencia de base (no directamente a la base) hace que el transistor se encienda "con fuerza", reduciendo su colector a aproximadamente 1 V, lo que significa que su ventilador ahora obtiene 11V - mucho mejor que antes.

Si bien esta es una mejora significativa, todavía es un poco menos que ideal.
La ganancia de corriente baja (probablemente alrededor de 40) significa que su pobre Arduino tendrá que obtener alrededor de 15-20 mA para impulsar el transistor (y deberá reducir el valor de la resistencia a 220R o menos).

Reemplazar su S8050 NPN BJT con un pequeño MOSFET de nivel lógico de canal N (también en la configuración del lado bajo) debería brindar una mejora aún mayor.
Puede eliminar la resistencia y conectar la compuerta del N-FET directamente a su Arduino sin preocuparse de que el Arduino tenga que generar ninguna corriente, ya que el N-FET no requiere realmente ninguna. * simplificación
Si elige el N-FET correcto, también estará más cerca de entregar los 12V completos de su suministro a su fan.

    
respondido por el brhans
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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Diseñaría mi controlador de ventilador de esta manera. Los TO-92 BJT normalmente se usan para aplicaciones de baja corriente, no son preferibles para impulsar aplicaciones de motores.

    
respondido por el Jason Han
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Con su circuito original, el ventilador solo ve 5-Vbe (~ 0.7V) voltios. Es por eso que no está girando muy rápido. También use otro transistor. Los de un TO92 no son capaces de ejecutar cargas pesadas.

    
respondido por el Aleks
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El S8050 BJT tiene una capacidad nominal de 700 mA, pero se calienta mucho al alimentar un ventilador de PC de 12 voltios y 700 mA

los transistores no se calientan solo por la corriente. se calientan debido a la disipación de poder. calcule la potencia disipada en su estuche y verifique la resistencia de la hoja de datos del dispositivo para ver la cantidad de aumento de temperatura que hay - > qué tan caliente se pondrá el dispositivo.

editar: en su caso particular, está utilizando el transistor como un amplificador de corriente (también conocido como dispositivo lineal) - > disipará una gran cantidad de calor y es posible que no entregue suficiente energía a la carga; el voltaje de salida es el alto voltaje lógico - 0.7v.

reconfigúralo como un interruptor en su lugar.

    
respondido por el dannyf

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