teoría y práctica de BJT - ayúdeme a entender

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Nunca he construido un circuito utilizando BJT antes, pero estoy más inclinado a seguir esta ruta a través de FET para esta tarea.

Tengo 3x 12V 200mA (aprox.) cargas en un vehículo que quiero encender con solo una señal de 12V 20mA (máx.). También tengo una batería de auto estándar de 12V como suministro, que podemos asumir que podría dar cualquier cosa entre 12-14V.

De lo que he aprendido hasta ahora, este es mi esquema previsto

R3 = 12V 600mA de carga

Idealmente, me gustaría saber qué podría usar para R1, R2, Q1, D1 y, supongo, RY1 también.

De mi investigación sobre la teoría de los transistores, debería utilizar el transistor NPN en la configuración del colector común. Suponiendo que beta = 100 (aprox.) Debería tener una corriente de señal más que suficiente para saturar mi transistor para que funcione esencialmente como un interruptor de mi relé, que supongo que en esta etapa necesitará una corriente de bobina de 100 mA (aprox.). p>

Lo que me confunde es el cálculo de valores de resistencia basados en el voltaje de BE, BC y CE (¿suponiendo una caída de 0.7V en BE?) y si R2 es incluso necesario (supongo que para actuar como un divisor de voltaje?)

Cualquier orientación que pueda ofrecerse aquí será muy apreciada.

Gracias de antemano

    
pregunta Thirtyniner

2 respuestas

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Con una carga de \ $ 600 \: \ text {mA} \ $ (tres dispositivos que se activarán simultáneamente), un relé puede ser una buena opción. Hay muchos relés disponibles para uso en vehículos. Algunos de los pequeños realmente económicos que se usan más a menudo con las fuentes de alimentación reguladas \ $ 12 \: \ text {V} \ $ están clasificados para presentar una carga de transistores de aproximadamente \ $ 320 \: \ Omega \ $. Entonces, esto significaría una corriente de colector (corriente de bobina) que es menor que \ $ 40 \: \ text {mA} \ $. Sin embargo, tendrás que decidirte por un relevo específico para saberlo con certeza porque estas cosas varían de un dispositivo a otro.

No ha indicado más de \ $ 20 \: \ text {mA} \ $ como una corriente de conmutación, pero creo que concluyó falsamente que podría confiar en un \ $ \ beta = 100 \ $ para el transistor que actúa como Un interruptor. Existen dos tipos básicos de interruptores de transistores basados en bipolar que se usan comúnmente para esta aplicación: un BJT simple o un Darlington. El Darlington caerá alrededor de un voltio cuando esté encendido, por lo que su relé perdería tanto. Pero la mayoría de los relés están calificados para cambiar bien con esa pérdida. La opción de Darlington probablemente exhibiría \ $ \ beta \ ge 1000 \ $ en algunos casos, pero generalmente no para el cambio debido a algunas resistencias que usualmente incluyen dentro. Entonces, si bien esta es una buena opción, no consideraría más de \ $ \ beta = 200 \ $ para el cambio real. Un BJT normal (NPN) probablemente exhibirá \ $ \ beta = 10 \ $ o tal vez \ $ \ beta = 20 \ $ para el cambio. Pero no contaría con \ $ \ beta = 100 \ $ para un NPN simple, especialmente uno que puede manejar tanta corriente de colector.

De cualquier manera, si la corriente de la bobina de retransmisión no es más de \ $ 100 \: \ text {mA} \ $ y dado que su señal de conmutación puede cumplir tanto como \ $ 20 \: \ text {mA} \ $, Creo que ambas opciones (NPN o Darlington NPN) todavía están sobre la mesa. Así que eso es bueno.

Tu circuito se ve bien. \ $ R_2 \ $ en cualquiera de los dos casos no necesita bajar mucha corriente. Así que acabo de configurar \ $ R_2 = 10 \: \ text {k} \ Omega \ $. En su mayoría, está allí para asegurarse de que el transistor permanezca apagado a menos que esté destinado a estar encendido y para eliminar rápidamente cualquier carga almacenada en el transistor. Pero su valor no es crítico y muchas veces ni siquiera lo verá presente, en absoluto. Aunque creo que está bien que lo conserves. El valor de \ $ R_1 \ $ dependerá de qué tipo de transistor. Para el NPN, querrá \ $ R_1 \ approx \ frac {12 \: \ text {V} -1 \: \ text {V}} {10 \: \ text {mA} + \ frac {1 \: \ text {V}} {10 \: \ text {k} \ Omega}} \ $ o algo parecido desde aproximadamente \ $ 1 \: \ text {k} \ Omega \ $ a no más de \ $ 1.5 \: \ text {k } \ Omega \ $. Para el Darlington, probablemente usaría \ $ R_1 \ approx \ frac {12 \: \ text {V} -2 \: \ text {V}} {\ ge 500 \: \ mu \ text {A} + \ frac {2 \: \ text {V}} {10 \: \ text {k} \ Omega}} \ $ o algo similar desde aproximadamente \ $ 10 \: \ text {k} \ Omega \ $ a quizás no más alto que \ $ 15 \: \ text {k} \ Omega \ $.

De cualquier manera, su señal de conmutación parece capaz de manejar la situación. Sólo asegúrese de que su transistor puede manejar la disipación. Esto será del orden de \ $ \ frac {1} {4} \: \ text {W} \ $. Un dispositivo empaquetado TO-220 sería totalmente seguro. Un dispositivo TO-92 más pequeño puede calentarse.

    
respondido por el jonk
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Ok, déjame darte un consejo.

En primer lugar, el relé RY1 no es realmente necesario, puede conectar cada carga a un BJT directamente.

Usted sabe que su BJT debe cambiar la corriente de carga de 200 mA y su beta es 100, por lo que puede calcular la corriente base como 200mA / 100 = 2mA.

A continuación, calcule R1 = 12V / 2mA = 6k Ohm. Usted no necesita R2.

Constrúyelo y pruébalo :-)

    
respondido por el Stefan Wyss

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