pic çıkışına transistör seçimi ve base direnci hesabı

[serkan_48]

Arkadaşlar merhabalar.

Şimdi kafam karıştı. pic çıkışına bir transistör koyup rezisif bir yükü süreceğim. Yüküm 3-5 amper civarı. Bu tam değer olarak 3 amper diyelim. Yük gerilimi 12 volt. Sinyal kaynağım pic. Malum pic çıkışı 5 volt ve 20 mA.

Bu noktada kullanmak istediğim transistör TİP41.

Bu transistörün betası 30 görünüyor. 3 amper 30 beta için Ibase 0.1 amper çıkıyor. Yani ben direnç koymadan bile pic çıkışından bu akımı sağlayamadığım için bu transistörü pic ile süremiyormuyum?

Benmi yanlış düşünüyorum. İşin tam hesabı nedir? Hesaplamam da yardımcı olurmusunuz?

 

[Endorfin35+]

Doğru düşünüyorsun. Bu nedenle extra yardımlık bir durumun yok


Öneri olarak pic çıkışından bc337 + tip42 sürerek istediğin akımlara erişebilirsin. Ancak anahtarlama hi side olur.

veya logic level bir mosfet kullanmayı düşünebilirsin...

 

[taydin]

Veya TIP 122 darlington kullanabilirsin. O transistörün betasının 30 göründüğüne bakma, senin istediğin akım değerlerinde o beta 10 veya daha düşük bir değere inebilir

 

[serkan_48]

o zaman TIP141 transistör için düşünürsek ,

bu değerlere göre hFE 1000 diyor.

3 amper / 1000 hFE = 0.003 amper yani 3 mA.

Rbase = Vbase - Vbe(on) / Ibase

Rbase= 5-3 / 0.003

R base = 666 ohm cıkıyor.

Bu hesabım doğrumu?

Features
High DC Current Gain Min hFE = 1000 @ IC = 5 A, VCE = 4 V
Collector-Emitter Sustaining Voltage @ 30 mA VCEO(sus) = 60 Vdc (Min) TIP140, TIP145 VCEO(sus) = 80 Vdc (Min) TIP141, TIP146 VCEO(sus) = 100 Vdc (Min) TIP142, TIP147
Monolithic Construction with Built-In Base-Emitter Shunt Resistor
Pb-Free Packages are Available

 

[Endorfin35+]

Ben şöyle hesaplıyorum.

Transistör npn olduğu için bası akımı sadece gnd ye akacak. Bu nedenle r=5/I

666r olur 1 k olur. Toleransın yüksek...

Ayrıca 337+42 tip141 den daha ucuz olması lazım...

 

[serkan_48]

Şöyle bir simülasyon yapayım dedim.

Tip41 ve tip141 ile çizdim.

Yarın uygun zamanda bc337 + tip42 ile yapacağım darlington bağlantıyı deneyeceğim.

 

[Endorfin35+]

Simulasyona göre senin lamban 3 A fazla çekmek istiyor. Base akımını sınırlarak aslında transistor üzerinde akım sınırlaması yapıyorsun. Bu nedenle lambaya 9v gidiyor. Hali ile transistör üzerinde 2.66 x 3 yaklaşık 9w harcıyorsun. Senin lamban yada yükün doğrudan 12v bağlandığında 3a den fazla çekmeyecek ise sorun olmaz. Yinde de çift transistor tavsiyemdir.

 

[taydin]

1 kΩ baz direnci TIP142 yi satürasyona götüremiyor. Satürasyonda olsaydı kollektör emiter arasında 0.5 V dan az voltaj düşmesi gerekirdi.

 

[serkan_48]

Dirençleri düşürüp yeniden deneyeyim.

 

[serkan_48]

Direnci düşürüyorum ama kollektör emiter arası voltajı düşüremiyorum. Belki simülasyonda düşmüyordur diyeceğim ama bilemedim. 1k direnci önce 680 ohm sonra 470 ohm en son 47 ohm a düşürdüm. Base akımını arttırmak için ama 47 ohmda bile akım ve gerilimler aşağıdaki gibi.

Lambanın iç direnci 3 ohm 12 voltta 4 amper ile çalışıyor. Transistörü by pass ediyorum. 3..99 amper çekiyor. Lamba yada dc güç kaynağı ayarlarında sorun yok. Sorun ya simülasyon düzgün çalışmıyor yada ben bir yanlış yapıyorum.

Bu şekli ile base direnci ne olmalı. Yük 4 amper R2 direnci ne olmalı ? Yada hatam nerede?

 

[serkan_48]

@Endorfin35+

Birde senin söylediğin şekilde darlington bağlantıyı denedim. BC337 ile TIP42 yi bağladım. Bağlantım doğru mu? Değerler aşağıdaki gibi.

 

[kesmez]

irl540 ile dene. ısınma yapmaz dirence gerek yok.

 

[ismaily]

Bence de logic level n kanal mos kullanmak daha sağlıklı.
tip41'in saturasyonda Vce değeri 1.5V. 4A için 6W harcanır üzerinde.
Rds değeri 50mΩ olan logic level mos üzerinde 0.2W. 0.8W

Pic çıkışı max 20mA verebiliyorsa, sağlıklı çalışması için 250Ω gate direnci gerekir bence.

 

[Endorfin35+]

@Endorfin35+

Birde senin söylediğin şekilde darlington bağlantıyı denedim. BC337 ile TIP42 yi bağladım. Bağlantım doğru mu? Değerler aşağıdaki gibi.

12577 eklentisine bak

Evet ben böyle bir bağlantıyı bir projrmde kullandım. Ama yük akımı bende 1a altındaydı.

Senin 3a için uygun olmayacak sanki... Başka birşeyler düşünmen lazım.

 

[serkan_48]

O zaman irl540 varmi parcacida bakayim.

Varsa mosfet ile ilerleyelim.

Mosfet kullanımında direnc gerekli mi? Gate ile gnd arasına direnc koymalimiyim?

Evet ise değerlerini nasıl hesaplarım?

Not anahtarlama frekansi yüksek değil. 0.5 hz gibi bir değer. Saniyede bir yada yarım saniyede bir devreyi anahtarlayacak.

 

[ismaily]

mos off durumunda iken gate kapasitesi boş.
Direnç olmadığında max 20mA verebilen pic pini anlıkta olsa kısa devre edilmiş gibi olur. Aynı durum kapasiteyi boşaltırken de geçerli.
Pini korumak adına gate direnci kullanılmalı bence.

Hesabı 5V/20mA => min 250Ω olmalı.
Bu durumda max akım 20mA olur, IRL540'ın 2.2 nF gate kapasitesini 4.5V'a şarj etmekte yaklaşık 1.5us sürer.
Frekans düşük olduğundan anahtarlama kaybı da ihmal edilebilir seviyede olur.

 

[kesmez]

O zaman irl540 varmi parcacida bakayim.

Varsa mosfet ile ilerleyelim.

Mosfet kullanımında direnc gerekli mi? Gate ile gnd arasına direnc koymalimiyim?

Evet ise değerlerini nasıl hesaplarım?

Not anahtarlama frekansi yüksek değil. 0.5 hz gibi bir değer. Saniyede bir yada yarım saniyede bir devreyi anahtarlayacak.

istersen 100 ohm ile 10k arasında diren
takabilirsin. takmasanda olur.

 

[serkan_48]

Gate ile gnd arasına ne takmam lazim? Yada takmam lazim mi?

 

[kesmez]

Gate ile gnd arasına ne takmam lazim? Yada takmam lazim mi?

takmaya gerek yok. eğer işlemci çıkışı float oluyorsa takmak gerekir. 1 ve 0 durumunda takılacak direncin etkisi olmaz.

 

[taydin]

Eğer işlemcinin o pininin bir şekilde HiZ olma durumu varsa gate mutlaka bir direnç ile pasif duruma çekilmeli. Ve neredeyse tüm işlemcilerin GPIO pinleri de yazılımla yapılandırılabilir durumdadır. Yazılımsal bir bug neticesinde o pin HiZ olabilir. Veya bir problemden dolayı işlemci RESET durumunda takılı kalabilir ve bu durumda da birçok işlemcinin GPIO'ları HiZ durumdadır. Veya kartı geliştirirken deneme amaçlı işlemcinin GPIO sunu gate'ten ayırmak istersin, bu durumda gate'i pasifize eden direnç "var mıydı yok muydu, ha yoktu lehimleyeyim bari" gibi şeylere kafa takmamak için gate mutlaka bir direnç ile pasif seviyeye çekilmeli.