Disistor de potencia del transistor / sobrecalentamiento

Si la corriente promedio es de aproximadamente 400 mA, entonces la carga (incluido el altavoz) en el riel de 12 voltios será 12 / 0.4 = 30 ohm. Dado que el altavoz es de 4 ohmios, podemos hacer una estimación de que el TIP31A es básicamente una resistencia de 26 ohmios.

La potencia en esta resistencia (asumiendo que 400 mA es RMS) = 4,16 vatios y el transistor se calentará mucho.

  

Si reduzco el tamaño de la resistencia limitadora de corriente en el   base de transistores y agregó otro método de limitación de corriente, como un   resistencia de potencia en serie con el altavoz, reduciría el   ¿Cantidad de calor disipado por el transistor?

Sí, pero lo único que está haciendo es cambiar la disipación de potencia de un transistor a una resistencia.

Tiene un altavoz de 4 and y 0.4 A. La potencia disipada en el altavoz está dada por \ $ P = I ^ R = 0.4 ^ 2 \ veces 4 = 0.64 \ \ texto W \ $, por lo que su cálculo es más bien un bit off.

El voltaje en el altavoz es \ $ V = IR = 0.4 * 4 = 1.6 \ \ texto V \ $.

Tiene una fuente de alimentación de 12 V, lo que significa que el voltaje a través del transistor cuando está encendido = 12 - 1.6 = 10.4 V. A 0.4 A significa que la potencia disipada en el transistor es \ $ P = VI = 10.4 \ veces 0.4 = 4.16 \ \ text W \ $.

Tenga en cuenta que estos dos cálculos son para cuando el transistor está encendido. Cuando está apagado (50% del tiempo para una onda cuadrada), la corriente es cero, por lo que la potencia en el altavoz y el transistor también será cero. Esto dará como resultado una potencia promedio de la mitad de los cálculos anteriores.

  

Si yo ... añadiera otro método de limitación de corriente, como una resistencia de potencia en serie con el altavoz, ¿reduciría la cantidad de calor disipado por el transistor?

Sí. Puedes permitirte bajar de 6 a 8 V allí a 0.4 A. Puedes resolverlo.

De los comentarios:

  

... pero el voltaje a través del altavoz es de 12V y la corriente es de 0.4A.

Si eso fuera cierto, entonces la resistencia del hablante debe ser \ $ R = \ frac {V} {I} = \ frac {12} {0.4} = 30 \ \ Omega \ $. Intente medir la tensión en los terminales de los altavoces. Debería estar cerca de 1.6 V como se calcula arriba.

  

Así también, por la ley de ohm, podemos llegar a la conclusión de que: P = V x I = 0.4 x 12 = 4.8W.

Esa es la potencia para todo el circuito. 4.16 W de eso se pierde en el transistor.

  

Supongo que estoy confundido en cuanto a lo que se aplica en este caso, cuando el transistor está actuando como una resistencia.

Tu entendimiento es correcto de que el transistor se está comportando como una resistencia variable en el sentido de que limita la corriente.

Veamos la ganancia actual y hagamos un poco más de matemáticas.

Figura1.GananciadecorrienteDCdela hoja de datos TIP31 / 32 .

• Su resistencia de base de 10k dará una corriente de base de \ $ \ frac {12} {10k} = 1.2 \ \ text {mA} \ $.
• No estamos usando los 4 V de la hoja de datos (estamos usando 12 V), pero supongamos que h _FE está entre 25 y 50. Eso significa que una corriente base de 1.2 mA debe darnos una corriente de colector de 30 a 60 mA. He aquí que mediste 0.4 A.

Tenga en cuenta que esta no es una buena manera de configurar la corriente del altavoz si se construyeran múltiples circuitos de este tipo, ya que la corriente del colector variaría significativamente de un transistor a otro.