Calcular la resistencia de base en un interruptor de transistor NPN

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Estoy construyendo un interruptor para un zumbador que cargará un condensador y hará sonar el zumbador mientras mantienen presionado el botón. Cuando sueltan el botón, el zumbador se desvanecerá a medida que se descargue el condensador. La carga y la descarga solo ocurrirán en el interruptor inicial hacia abajo (carga) y el interruptor hacia arriba (descarga)

Todo funciona como se espera y funciona bien. Pero la pregunta es porqué. He usado transistores para hacer interruptores y puentes en H antes y entender la función y cómo calcular la variedad de corrientes y resistencias, pero la adición del zumbador activo me ha arrojado.

Parte del problema es que no sé nada acerca del zumbador activo. Vino en otro kit sin información o número de parte. Así que, básicamente, empecé con una alta resistencia para R1 y trabajé hacia abajo hasta que funcionó (incluso una resistencia de 470 Ohm era demasiado). Esta no es una buena manera de hacerlo, pero pensé que si tenía un modelo que funcionara, podría hacer ingeniería inversa por qué R1 tenía que ser esa resistencia.

Lo que sé por usar mi multímetro:

  • El zumbador es un zumbador de 5v
  • La corriente en la carga cuando R1 = 220 es 13mA

Entonces, si quisiera calcular R1 (o la corriente que ingresa a la base) sin solo usar el método de prueba y error, ¿cómo lo haría? Parece que una corriente de ~ 7 mA es mucho para controlar una carga pequeña.

ACTUALIZAR

A veces tienes que aprender de la manera más difícil. De hecho el transistor estaba al revés. Estaba mirando la hoja de especificaciones equivocada. Gracias a @JIm Dearden por sugerir primero eso y a @Olin Lathrop por procesar los números y reconfirmar la debacle del transistor hacia atrás.

    
pregunta The4thIceman

1 respuesta

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Encuentra esto determinando primero los requisitos de corriente del colector del transistor, luego trabajando hacia atrás para encontrar la corriente base, luego la resistencia para soportar la corriente base.

Para encontrar qué corriente necesita cambiar el transistor, retire el transistor y cierre el interruptor con un amperímetro. Eso le dirá cuánta corriente requieren la cadena de R2 y el zumbador cuando el extremo inferior del zumbador está conectado a tierra. Esa es la corriente de colector que el transistor debe poder soportar.

En realidad, esa es la corriente promedio. Dependiendo del tipo de zumbador, esta corriente puede estar en ráfagas que sean más altas. Sin embargo, el condensador ayudará a suavizar esto. Me gustaría que el transistor sea compatible con al menos el doble de lo que mide si no tiene otra información.

No está totalmente claro, pero supongamos que esta es la cifra de 13 mA que proporcionó. Por lo tanto, queremos que el transistor soporte un mínimo de 26 mA.

La corriente de base es la corriente del colector dividida por la ganancia del transistor. Usted obtiene la ganancia de la hoja de datos. Usaré 50 como el valor mínimo garantizado en este ejemplo. Es tu trabajo buscar el número real. (26 mA) / 50 = 520 µA, que es la corriente de base mínima requerida.

La figura de la unión B-E cae 700 mV. Como está comenzando con 3 V, eso deja 2,3 V a través de la resistencia de base. Pierde el diodo en serie con la base. Ni siquiera puedo adivinar cuál es tu propósito. Ahora es solo la ley de Ohm, (2.3 V) / (520 µA) = 4.4 kΩ.

Como descubrió que necesita una resistencia de base mucho más baja, algo es bastante diferente de este ejemplo, incluso considerando el diodo gratuito que tenía en serie con la base. Sospecho que la corriente pico requerida por el timbre es mucho más de lo que piensas.

Incluso con el diodo adicional, debería obtener una corriente base de 7,3 mA. La máxima corriente de colector posible es con el transistor saturado, por ejemplo, 200 mV, y el resto a través de la resistencia. (8.8 V) / (100) = 88 mA. La ganancia máxima requerida del transistor es (88 mA) / (7.3 mA) = 12. Eso está muy por debajo de lo que puede hacer un 2N3904 con esa corriente, por lo que algo en su configuración es incorrecto. Es posible que haya leído mal un valor de resistencia en algún lugar, o como mencionó Jim Dearden, se ha activado C-E del transistor. Siguen funcionando como un transistor de esa manera, pero generalmente con una ganancia menor.

    
respondido por el Olin Lathrop

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