Problemas al encender el transistor bipolar NPN

6

Estoy trabajando en un circuito que controla la alimentación a otro circuito.

Como puede ver en el esquema, cuando los interruptores están cerrados, la corriente pasa por el circuito y no se aplica voltaje positivo a la base del transistor. Sin embargo, cuando los interruptores están abiertos, una tensión positiva aplicada en la base permite que la corriente fluya a través de, conectando el relé y alimentando el "generador de ruido".

Mi problema: Parece que no puedo encender el transistor cuando abro los interruptores. Intenté verificar la corriente que fluye a través del transistor, pero simplemente tocando los cables del colector / emisor hace que el transistor se encienda.

Así que sé que todos los componentes son correctos y que el resto del circuito funciona.

¿Cómo puedo resolver este problema? Entiendo que para este transistor NPN, necesito aplicar un voltaje ~ 0.6 voltios mayor en la base que en el emisor. Además, el voltaje en el colector debe ser más positivo que el de la base. Si este es mi problema, ¿cómo puedo ajustar estos valores?

Editado para agregar detalles de la pieza: - El circuito incluye transistor bipolar 2N222, diodo 1N4001, relé HLS-14F3L-DC12V-C

    
pregunta Victor

3 respuestas

2

Con los interruptores cerrados, estarías intentando encender el relé. Como su circuito está parado, no funciona porque el voltaje del emisor nunca podría subir lo suficiente como para alimentar el relé. Incluso si pudiera, significa que estarías alimentando el relé la mayor parte del tiempo, un desperdicio de energía. Además, si la puerta / ventana se abriera momentáneamente tan pronto como se cerrara, la alarma se detendría.

Al agregar un segundo transistor Q2 (PNP) y un interruptor de presionar para interrumpir, puede mejorar su circuito (y hacer que funcione).

Los interruptores cerrados apagan Q1 (la base está conectada a tierra). Como no hay corriente que fluya a través de la resistencia 1K, Q2 también está APAGADO. Ninguna corriente puede fluir a través del relé. La única corriente que fluye es a través de R1, por lo que el circuito solo consumirá 1.2 mA.

Si se abre cualquier interruptor, Q1 se activa y extrae una corriente a través de R2 y R3. El voltaje a través de R2 será fijado por la base del emisor de Q2 a aproximadamente 0.6V y se encenderá en Q2. Con Q2 activado, su corriente de colector encenderá el relé.

El diodo (D1) está conectado a través de la bobina del relé para evitar dañar Q2 desde la emf posterior cuando se apaga el relé.

El relé conmuta y cierra el circuito entre sus contactos comunes y normalmente abiertos.

El interruptor de reinicio (empujar para ABRIR) mantiene el relé en ON incluso si los interruptores de la puerta / ventana están cerrados después de abrirse. CIERRE el relé. Simplemente, omita el interruptor de reinicio si no desea esta función.

    
respondido por el JIm Dearden
2

¿Por qué usar un relé cuando un FET de canal P pequeño hará: -

Cuando el (los) interruptor (es) se abren, el BC547 obtiene la unidad de base y tira de la puerta del FET del canal P a tierra, encendiendo ese dispositivo en el que se activa el generador de ruido. La acción de activar el generador de ruido también envía una señal a la base BC547 manteniéndola encendida (en caso de que se necesite un circuito de retención). Un interruptor de reinicio apagará el FET siempre que se solucione el problema de apertura del interruptor.

    
respondido por el Andy aka
1

El circuito dibujado se configura efectivamente como un seguidor de emisor, con la bobina de relé actuando como resistencia de emisor. Eso significa que el voltaje en el emisor seguirá el voltaje en la base (menos una caída de diodo de aproximadamente 0.6V).

Para que el relé se active en esta configuración, la base debe tener una caída de diodo más alta que el voltaje "pull-in" de la bobina del relé. Como regla general, la corriente del colector (que fluye a través de la bobina del relé) es aproximadamente 100 veces la corriente base. Esta regla de oro le permite estimar la corriente de base requerida si conoce la cantidad de corriente que se supone que debe fluir a través de la bobina cuando el relé está activado.

La corriente de base es un problema: suponga que tiene un relé de 12 voltios con una resistencia de bobina de 600 ohmios. Eso requiere 20 mA a través del colector, lo que significa 0.2 mA a través de la base. Pero como la fuente de alimentación es de solo 12 voltios, incluso conectar la base directamente al riel de 12 V no ayuda: las dos caídas de diodo (una para el emisor de base y otra para el diodo) dejan el emisor a 10.8 V, probablemente Sólo apenas suficiente tirar en el relé.

Si coloca una resistencia entre la base y el riel de la fuente de alimentación, empeorará aún más: al pasar incluso 0.2 mA a través de una resistencia de 10k (como en su esquema), se obtiene un potencial de 2 voltios a través de la resistencia. Así que ahora su base está a solo 12 V - 2 V = 10 V, y el relé está 1.2 V por debajo de eso, o 8.8 V. ¡Está suministrando solo alrededor de tres cuartos de lo que necesita la bobina!

Es posible hacer que el circuito funcione casi sin partes adicionales, y he incluido un esquema en esta edición para ayudar a mostrar lo que quiero decir. La diferencia básica es cambiar la posición del transistor y el relé, de modo que el transistor tire hacia abajo el lado negativo del relé en lugar de tirar hacia el lado positivo. Esto se denomina configuración de emisor común.

El circuito actúa como (creo) que quieres, y las únicas partes nuevas son dos resistencias: R3 y R1. Puede usar la resistencia original de 10k en lugar de R3, al costo de un consumo de corriente ligeramente mayor (1 mA frente a 0,2 mA) cuando todos los interruptores están cerrados. R1 y D1 proporcionan una ruta para la corriente de la bobina cuando el transistor T1 se apaga. Es posible que pueda usar la resistencia original de 1 k para R1 si su transistor puede soportar -10 V entre el colector y el emisor (tendrá que leer la hoja de datos para averiguarlo). R2 es opcional (notará que no especifiqué un valor) y depende de las especificaciones de su relé. Si su relé está diseñado para ser conducido directamente desde una fuente de 12 V, entonces se puede omitir R2. Cada vez que se abre uno o más interruptores, el relé cierra el contacto normalmente abierto.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el nick g

Lea otras preguntas en las etiquetas