Chọn bóng bán dẫn phù hợp cho mạch chuyển mạch

Tôi muốn điều khiển loa còi (có trình điều khiển tích hợp) với Arduino.

Còi báo động cần 12V và tiêu thụ khoảng 480mA. Pin đầu ra Arduino là 5V và có thể nguồn tối đa 40mA.

Tôi muốn sử dụng một bóng bán dẫn để bật và tắt còi báo động. Đây có phải là một ứng dụng OK cho một bóng bán dẫn? Tôi không muốn phải sử dụng rơle hoặc SSR vì tôi không có sẵn trong tay.

Dựa trên những con số đó, tôi đã tính toán điện trở tải (còi báo động) của mình là 25 ohms bằng luật Ohms, R = E / I. (Tôi đang sử dụng Amps, Volts và Ohms làm đơn vị)

\frac{12 V}{0,48 Một} = = 25 Ω

$\frac{12V}{0.48A} = 25 \Omega$

Tôi đã tìm thấy nhiều tính toán khác nhau để xác định loại bóng bán dẫn nào tôi cần và tôi không chắc chắn loại nào tốt nhất. Một trong số đó là như thế này:

h_{F E (m tôi n tôi m bạn m)} = = 5 \times \frac{L o một d C bạn r r e n t}{Một r d bạn tôi n o P tôi n M một x C bạn r r e n t}

$h_{FE(minimum)} = 5 \times \frac{Load\;Current}{Arduino\;Pin\;Max\;Current}$

Cung cấp cho tôi tối thiểu là 60. $h_{FE}$

5 \times \frac{0,48}{0,04} = = 60

$5 \times \frac{0.48}{0.04} = 60$

Đây là nơi tôi có một chút bối rối. Tôi có một vài bóng bán dẫn và bảng dữ liệu của họ nhưng tôi không chắc chắn làm thế nào để đọc chúng. Tôi đã đọc nhiều tài nguyên và bây giờ tôi cũng bối rối như trước đây.

Tôi biết có lẽ tôi nên sử dụng bóng bán dẫn NPN nhưng liệu có vấn đề gì nếu tôi sử dụng PNP thay thế? Làm các tính toán tương tự áp dụng? Tôi hiểu rằng mạch thay đổi, hoạt động cao thay vì hoạt động thấp, nhưng có bất kỳ nhược điểm nào đối với PNP so với NPN không?

NPN của tôi có là PN2222A , BC337 , BC547B và BC517 darlington .

PNP của tôi có là PN2907 , BC327 và BC516 darlington .

Làm thế nào tôi sẽ đi về việc chọn bóng bán dẫn phù hợp cho công việc? Tôi không muốn quá tải bóng bán dẫn.

transistors

— bóng tối
nguồn

FYI, trong tình huống của bạn, bạn CÓ THỂ sử dụng NPN một cách đơn giản để chuyển đổi PNP và đạt được hiệu quả mong muốn. Có lẽ hơi muộn để quan trọng, nhưng có bạn đi. :-)

— AbeFM

Khi chọn bóng bán dẫn phù hợp cho công việc này, trước tiên tôi sẽ loại bỏ các bóng bán dẫn PNP. Chúng phức tạp hơn một chút để sử dụng trong trường hợp của bạn. Như bạn đã nói, đối với bóng bán dẫn PNP, mức hoạt động cao trở thành mức hoạt động thấp, có nghĩa là bóng bán dẫn sẽ bật khi bạn áp dụng 0V từ Arduino của bạn, nhưng nó sẽ không tắt khi bạn áp dụng 5V từ Arduino. Bạn sẽ cần phải áp dụng 12V cho đế của bóng bán dẫn PNP để tắt (VEB = 0).

Để lại phía sau của PNP, nhìn vào NPN mà bạn có sẵn, chỉ BC547B (Ic = 100mA) không thể xử lý dòng điện 480mA mà còi báo động của bạn cần. Từ 3 bóng bán dẫn còn lại, tôi sẽ chọn một bóng có thể xử lý hiện tại nhất, chỉ để ở bên an toàn. Đó sẽ là darlington BC517 , có thể xử lý tối đa 1,2A, quá đủ cho còi báo động của bạn.

Chỉ bây giờ bạn sẽ phải lo lắng về mức tăng của BC517. Nhưng, vì BC517 là một bóng bán dẫn darlington, nó có mức tăng rất lớn (hFE = 30.000), vì vậy bạn có thể dễ dàng bật bóng bán dẫn với dòng cơ sở rất nhỏ. Nếu bạn chọn điều khiển đế của bóng bán dẫn với điện trở 1KOhm, bạn sẽ có dòng cơ sở 3.6mA, đủ cho mục đích của bạn.

Vì vậy, người chiến thắng sẽ là BC517 .

Mạch NPN

— m.Alin
nguồn

Ok điều đó giải thích câu hỏi của tôi rất tốt, cảm ơn bạn. Tôi đoán sẽ tốt hơn nếu có hFE cao hơn nhiều so với mức cận biên và sai ở khía cạnh an toàn của tải hiện tại thay vì cắt quá gần. Tôi nghĩ rằng tôi sẽ cần khám phá điều này hơn nữa và có khả năng nhìn vào các bóng bán dẫn PNP bất chấp những gì bạn đã đề cập. Còi báo động của tôi thực sự có hai đạo trình tích cực, một cho âm thanh ổn định và một cho âm thanh "yelp". Họ có chung một nền tảng. Điều này có nghĩa là tôi cần cấu hình PNP để có thể chuyển đổi cả hai khách hàng tiềm năng tích cực? (đây có phải là câu hỏi của riêng mình không?)

— darkadept

Bạn có một bảng dữ liệu của còi báo động của bạn? hoặc một sơ đồ.

— m.Alin

@ m.Alin Tôi đã đề xuất một chỉnh sửa nhưng trong trường hợp nó bị từ chối ... "áp dụng 12V cho cơ sở của NPN" trong đoạn đầu tiên nên nói "PNP", phải không?

— CupawnTae

@CupawnTae Tất nhiên, bạn đúng. Cảm ơn bạn đã chỉnh sửa :-)

— m.Alin 11/05/2015

Bình luận một bên. 'HFE = 30.000' là mức tăng dòng điện một chiều ở chế độ "chuyển tiếp hoạt động", không phải ở chế độ bão hòa. Bảng dữ liệu của BC517 sử dụng beta chế độ bão hòa 1000 - tức là hFE (sat) = 1000 - vì vậy đây sẽ là điểm khởi đầu tốt cho thiết kế của bạn. Nếu dòng collector là 400mA, thì IB (sat) phải là 400mA / 1000 = 400uA, mà vi điều khiển sẽ có thể lấy nguồn mà không gặp vấn đề gì. Giá trị của R1 sau đó phải là (VOH (phút) -VBE (sat)) / 400uA, trong đó VOH (phút) là điện áp đầu ra tối thiểu của vi điều khiển cho đầu ra CAO logic và VBE (sat) là ~ 1.6V theo biểu dữ liệu.

— Jim Fischer