Transistör Üzerindeki Kayıp Nasıl Hesaplanır?

[Endorfin35+]

Ben bu tam transistörleri öğrenemedim gitti. Şu an elimde BCP53 transistör ve bunun üzerinden bir şeyler sormak istiyorum. BCP53 Datasheet

Transistör 80V 1A kapasiteli bunu anladım

hFE (beta) ortalama 150 gibi anladım...

Base akımı maks 0.3A ancak beta 150 civarında ve Ic 1A olduğu için; 1000/150=~7ma base akımında transistör doyuma ulaşıyor...
1cm2 pcb üzerinde alan bırakırsam transistör üzerinde 1w harcayabilirmişim...

Transistör doyuma ulaştığında CE arası 0.5V gerilim düşümü olur.



O Halde transistörü doyuma ulaştırıp 1 Amper (limit değerde) akım çekersem. Transistör üzerinde 1A x 0.5V = 0.5W güç harcıyorum. Zaten yukarıda da min 0.65W verilmiş. Liner bölgede bu akımı çekmek mümkün değil gibi. Neyse orası ile çok işim yok.


Hesabım doğru mudur. Yanıldığım yer varmı?

 

[taydin]

Satürasyon voltajı 500 mA kollektör akımı ve 50 mA baz akımı için maksimum 0.5 V verilmiş. 1 A için satürasyon voltajı farklı olacaktır. Onun için bir grafik var datasheet'te. Ama grafikteki değerler tipik değerler. Bu grafiğe göre 500 mA akım için satürasyon voltajı 0.2 V, 1 A için de satürasyon voltajı 0.3 V. Ki bu değerler transistörler için daha makul. 0.5 V değerini herhalde olabilecek bütün olumsuzlukları hesaba katarak belirtmişler.

 

[Endorfin35+]

Bu beta olayı kafamı karıştırdı. St nin datasheet inden;

Bu transistörün betası şimdi en kötü 25 ve onun üzerinden mi hesap yapmak lazım. Yukarıdaki datasheetin en kötü 63 değeri vermiş. Kollektör akımına göre beta aktif bir şekilde değişiyormu?




Şimdi bazı tespitler yapmaya çalışayım.

Çıkış Gerilimi 24Volt. Çıkış akımının maks 220ma olamasını öngörüyorum. Buda yaklaşık 5Watt çıkış gücü demek. Rahat rahat yeterli olmalı...


Her şekilde transistörün tam iletime geçmesini garantilemek adına En kötü beta değeri olan 25'i hFE olarak seçiyorum.

O halde I base = 220/25=8,8= ~9ma base akımı gerekiyor.

Transistör içindeki voltaj düşümünü ihmal edip 24V üzerinden R base = 24/0,009= 2666Ohm

2k2 Kullanılması durumunda 24/2200= ~11ma base akımı (maks.)

Direncin gücüne bakalım P = 24 x 0,011 = 0,264Watt güç hesaplanır.

Bu hesaba göre SMD 1206 kullanmak gerekir. 1 Amperlik transistörden 200ma çek base dirençi için smd 1206 kullan bana tuhaf geliyor...

3k3 kullansaydım ne olurdu : 24/3300=~7ma P=24x0,007=0.68W

Peki smd 805 ile tersten hesap yapayım.

0.125W/24V=~0,005A base akımı R hesaplayalım R=24/0,005=4800 = ~4K7 I Base = 24/4700=0.0051A

Gerekli beta : Istenen akım 0.22A / 0.0051A = ~43

Bence smd805 4K7 nin gideri var...


Peki çıkış 220ma geçer ise ne olacak;

Transistörün betası muhtemelen daha yüksek olduğu için çıkış akımı 220ma üzerine tırmanacaktır.

En iyi beta değerine göre hesap yapıp akımın nereye çıkacabileceğine bakalım.

Çıkış akımı : 0,0051A x 250(beta max) = ~1,3A

Çıkışı limitlemek için Seri PTC ekleyelim.

PTC datasheet

0.2A kadar PTC 0,6 ile 2,5R arasında direnç gösterecek. 0.2 0.4 Amper arası ptc trip atmaya başlayacak direnç yükselecek. 0.4A den sonra ptc kesime gidecek...

Sonra..? Çıkışı kısa devre etsem ptc beni kurtaracak mı? Bilmiyorum

Siz bana bakmayın kendi kendime takılıyorum. Bazen formu not defteri olarak kullandığım doğrudur.

 

[Endorfin35+]

Grafiğe göre Akım arttıkça beta kötüleşiyor. Çıkış akımı kısa devre anında 1 Ampere ulaşır ise eğer;

Beta 50 görünüyor. Yukarıda Base akımını 0,0051A hesaplamıştım O halde çıkış akımı : 0,0051*50 =250ma olur. Burda 50 Değerini 1 A için almıştık. 250ma de beta 150 civarı ; 0,0051 x 150 = 765ma eee 765 ma de beta daha kötü... 765ma için 80 x 0,0051 = 400ma...

Benim matematiğim gerisine yetmez. Sonuç olarak bu tansistor kısa deve anında 1A bile ulaşamayacak. 600ma e dayandığını varsayıyorum.

Transistör kısa devrede uçlarında 24V var. O halde transistöre binen güç : 24 x 0,6 = ~15Watt.

Yukarıdaki graikten anladığım Ptc 0,6A ile 1.1saniyede devreyi açıyor. Bizim transistör o kadar yaşar mı ki?
Halbuki Akım 1 Ampere dayansaydı 0,6 Saniyede devre açılacaktı...

Bu PTC işe yarmaz... Kısa devrede transistör gümlüyor...

 

[Endorfin35+]

Ben şimdi nasıl bir şey yapsamki hem basit obir yapı olsa hemde kısa devrede sorun çıkarmasa... (Kafa kaşıyan smiley)

 

[Endorfin35+]

Sanırım böyle olur. Bu simulasyon doğru çalışıyorsa kısa devre anında transistörlerin stresi nispeten az. Transistör yanmadan önce PTC nin açmasını umuyorum. Bu PTC sigortalardan hiç denemedim ama istediğim gibi olursa süper bir icat olacak benim için. Normalde kullandığım bir yapı var ama kısa devre koruma yok. Bir sürü çıkış için kısa devre koruma devresi çok zahmetli. Sigorta kullansam oda ayrı sıkıntı....

İş bu PTC lerden biraz alıp denemeye kaldı.

Fiyatda oldukça ucuz : https://www.direnc.net/ptc-sigortalar

Falstad Link

 

[taydin]

O direnç net sayfası ptc termistör ve sigortarları birbirine karıştırmış. İkisi farklı şeyler, sana lazım olan PTC sigorta:

1.25A 33V Smd PTC Sigorta 2920 Uygun Fiyatıyla Satın Al - Direnc.net®

1.25A 33V Smd PTC Sigorta 2920 ürününü uygun fiyatı, hızlı kargo seçeneği ile Ptc kategorisinden online olarak Türkiye'nin en büyük elektronik komponent satış sitesi Direnc.net® 'ten hemen satın alabilirsiniz.

www.direnc.net

 

[taydin]

Şurada datasheet var:

https://pdf.direnc.net/upload/1-25a-33v-smd-ptc-sigorta-2920-datasheet.pdf

Dikkat edersen sigortanın atması uzun zaman alıyor. Bir kere attıktan sonra yükü ayırman lazım, birkaç saniye beklemen lazım, sonra yükü tekrar bağlayabilirsin. Bir de direnç değerinde bir değişkenlik var attıktan sonra, bu da çıkış voltajını az çok etkiler (çekilen akıma bağlı).

 

[Endorfin35+]

O direnç net sayfası ptc termistör ve sigortarları birbirine karıştırmış. İkisi farklı şeyler, sana lazım olan PTC sigorta:

1.25A 33V Smd PTC Sigorta 2920 Uygun Fiyatıyla Satın Al - Direnc.net®

1.25A 33V Smd PTC Sigorta 2920 ürününü uygun fiyatı, hızlı kargo seçeneği ile Ptc kategorisinden online olarak Türkiye'nin en büyük elektronik komponent satış sitesi Direnc.net® 'ten hemen satın alabilirsiniz.

www.direnc.net

Termistor olanlara bakmamıştım ama onların datasheetileri nde de sigorta oldukları yazıyor. Orası biraz karışmış dediğin gibi.

Şurada datasheet var:

https://pdf.direnc.net/upload/1-25a-33v-smd-ptc-sigorta-2920-datasheet.pdf

Dikkat edersen sigortanın atması uzun zaman alıyor. Bir kere attıktan sonra yükü ayırman lazım, birkaç saniye beklemen lazım, sonra yükü tekrar bağlayabilirsin. Bir de direnç değerinde bir değişkenlik var attıktan sonra, bu da çıkış voltajını az çok etkiler (çekilen akıma bağlı).

1206 serisini inceledim. Süre çok az daha kısa ama yinede uzun. 0.6 saniye gibi olacak tahmince. Normal akımım 100ma i geçmez. Direnç olayı çok sıkıntılı değil.

Tek derdim sigorta atasıya kadar transistör yanmasın..

 

[Endorfin35+]

Çıkışları korumak için Ptc leri alıp denemedim ama içime sinmediler tam olarak.

Bugün tekrar nasıl çıkışlarımı korurum derken bu taslak çıktı ortaya hem kısa devre koruma hem akım sınırlama sağlıyor. Transistörler üzerinde hiç stress yok.

Falstad : link