¿Por qué el colector y / o la corriente de base de un transistor es independiente de la fuente de voltaje del colector?

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Tengo una válvula de agua que debe operarse entre 6-12V. Quiero controlar esto con un interruptor "estándar" de transistor-arduino (vea la imagen a continuación, cambie el motor a una válvula).

Cuando intento calcular la resistencia de base necesaria, uso estas fórmulas básicas

$$ I_b = I_c / \ beta $$ y $$ R = \ frac {V_ {cc} - V_ {be}} {I_b} $$

Como la hoja de datos de la válvula dice que necesita 320 mA @ 12V, y Vcc = 5v (voltaje de arduino) y Vbe = 1.2 (mi transistor bc337), puedo calcular que R = ... (algo)

Sin embargo, estas fórmulas no dicen nada acerca del voltaje del colector. ¿Qué pasaría si elijo 1.5v, 5v o 12v, etc.? Si cambio el suministro de voltaje a la válvula, ¿debería cambiar la corriente del colector en consecuencia?

Pregunta extra: ¿Puedo de alguna manera destruir / quemar el pin aurdriono con este circuito?

    
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2 respuestas

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La fórmula \ $ I_c = \ beta I_b \ $ se aplica en la operación activa hacia adelante del BJT. Pero para minimizar el calor disipado por el transistor en este circuito, no desea operar el BJT en modo activo hacia adelante. Quieres operarlo en modo saturación. Haga esto aumentando la corriente de base (reduciendo el valor de la resistencia de base) hasta que la corriente de colector requerida para mantener la operación activa hacia adelante sea mayor que la fuente de 9-12 V que puede suministrar.

  

¿Qué pasaría si elijo 1.5v, 5v o 12v, etc.?

El BJT no producirá un voltaje negativo en su colector. Por lo tanto, el voltaje aplicado a la carga (válvula solenoide en su caso) será igual al voltaje de la fuente o menos. Si usa un suministro de 1.5 V, entonces solo se pueden aplicar 1.5 V a la carga.

Elija un voltaje de suministro igual al requerido para operar su carga, más un pequeño margen para el voltaje colector-emisor saturado de su BJT.

    
respondido por el The Photon
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En los dispositivos bipolares, una vez que se alcanza un Vce mínimo, casi todas las cargas inyectadas por el emisor terminan en el colector. Aumentar el Vce aún más simplemente mueve la operación del dispositivo a una región descrita por "Efecto Temprano", donde la región del colector de base se vuelve un poco más estrecha y la beta aumenta ligeramente.

    
respondido por el analogsystemsrf

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