Resistencia de base apropiada para el interruptor BJT que acciona un motor

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En el siguiente circuito, el BJT se usa como un interruptor, controlado por in . La carga es un motor. He agregado algunos diodos por seguridad, como se recomienda here ; puedes ignorarlos sin peligro.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

in está conectado a un pin digital de Arduino, por lo que la tensión es de 5 V cuando está alta y la corriente no debe exceder los 40 mA.

El voltaje de entrada de mi motor es 12V, y su corriente nominal es 0.45A. Creo que produce una resistencia máxima de 26.67Ω. Estoy usando esta figura para modelar la resistencia de carga.

Basándome en esto, estoy explicando mi enfoque, para mostrar qué he considerado y qué no. Cuando in es alto como 5V, el BJT debe estar saturado. La especificación. de 2N2222 dice \ $ \ rm V_ {be (sat)} \ $ es:

  • 1.3V en \ $ \ rm I_C \ $ = 150 mA, \ $ \ rm I_B \ $ = 15 mA
  • 2.6V en \ $ \ rm I_C \ $ = 500 mA, \ $ \ rm I_B \ $ = 50 mA

Ya que estoy buscando unos 450 mA, solo tomo \ $ \ rm V_B \ $ = 2.6V. Ahora el voltio. dif. a través de la base de resistencia se convierte en 2.4V. Por el límite de 40 mA de Arduino, veo que la resistencia debe ser ≥ 60Ω.

Al decidir \ $ \ rm I_B \ $, podría decidir la resistencia adecuada. Pero estoy perfectamente atrapado aquí. He visto algunos artículos que dicen "tomar β ≒ 10 para la saturación", pero estoy confundido ya que \ $ \ rm I_C \ $ no aumenta mientras que \ $ \ rm I_B \ $ aumenta allí, entonces, ¿no varía β?

Como Vcc se fija a 12V, la ecuación \ $ \ rm V_C + I_C \ cdot R_ {carga} = 12 \: V \ $ dibuja una línea en la gráfica Ic vs. Vce. ¿Ayuda?

    
pregunta Namnamseo

1 respuesta

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Un MOSFET si realmente es lo mejor para encender cargas de alta corriente, especialmente motores que, como parte de su naturaleza, tienen una corriente de arranque muy fuerte que no desea limitar accidentalmente.

El uso de un BJT significa que lo que esté impulsando este circuito, a su vez, necesita suministrar suficiente corriente para conducir la base, por lo que terminará de pasar el problema hacia atrás. Un MOSFET, al estar activado por voltaje, es mucho más adecuado para ser controlado por circuitos lógicos.

Elige un MOSFET que tenga:

  1. Capacidad de corriente suficiente para manejar la corriente completa del motor de arranque indefinidamente.

  2. Un umbral Vgs no más de 1/3 de su nivel de salida lógica y hace que la resistencia de la puerta sea pequeña ... ~ 50R.

  3. Un valor RDS_ON que es muy pequeño. Vienen en todas las formas y tamaños, y cuanto menor sea RDS_ON, menos energía y calor se desperdiciarán / disiparán en el MOSFET.

  4. Está en el paquete correcto para no estar demasiado caliente cuando se ejecuta, o se puede conectar fácilmente a un disipador de calor. (Haga los cálculos para averiguar si necesita uno y añádalo, ANTES de encenderlo).

respondido por el Trevor_G

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