Tại sao bóng bán dẫn của tôi chấp nhận sức mạnh từ một cơ sở?

Tôi có một bóng bán dẫn (NPN, chính xác là SS9014 ). Bất cứ khi nào tôi chạy 4,5 V qua đế, kết nối một điện trở và đèn LED với bộ phát và kết nối đèn LED với mặt đất, đèn LED có ánh sáng mờ. Tại sao bất kỳ nguồn điện nào được truyền đến đèn LED khi không có gì kết nối với bộ thu? Làm thế nào tôi có thể tránh điều này? Đây là sơ đồ:

Tôi thực sự vẫn còn học trung học và muốn học chuyên ngành kỹ thuật điện. Tôi biết điều này có vẻ đơn giản cho các chuyên gia, vì vậy cảm ơn vì đã dành thời gian để giúp tôi.

Nút giao tiếp cơ sở (BE) của bóng bán dẫn NPN hoạt động giống như một diode:

Vì vậy, về cơ bản bạn có mạch tương đương này:

Như bạn có thể thấy, đèn LED của bạn nối tiếp với điện trở và diode của bóng bán dẫn (đường giao nhau BE). Một số dòng điện (tùy thuộc vào giá trị của điện trở của bạn) đang đi qua mạch này, làm cho đèn LED.

Một cách để tránh điều này là, như The Photon đã nói, sử dụng MOSFET. Một cách khác là sử dụng bóng bán dẫn NPN trong cấu hình bộ phát chung :

Từ nhận xét này của bạn:

Trên thực tế, tôi đọc các thông số kỹ thuật trên bóng bán dẫn và đầu vào cơ sở tối đa là 5V

Tôi có thể hiểu lý do tại sao bạn nghĩ rằng bạn nên lái cơ sở của bóng bán dẫn từ 4,5V (<5V). Nhưng bạn có thể lái cơ sở với điện áp cao hơn miễn là bạn có một điện trở nối tiếp. Nút giao BE, hoạt động như một diode, sẽ có sự sụt giảm điện áp cố định (thường là 0,7V) trên nó. Phần còn lại của điện áp sẽ đi qua điện trở cũng giới hạn dòng điện qua tiếp giáp BE.

Đây là cách bóng bán dẫn thực sự hoạt động - dòng điện nhỏ chạy qua cơ sở-> bộ phát làm cho dòng thu lớn thông qua bộ thu-> trình phát.

Bạn nên kết nối emiter với mặt đất và đặt điện trở và dẫn giữa bộ thu và nguồn điện áp.

Biên tập

Sơ đồ được thêm vào:

Những gì bạn xây dựng là một mạch thu chung và những người khác đã cố gắng thuyết phục bạn thay đổi nó thành một mạch phát chung . Bộ phát chung thực sự tốt hơn cho việc chuyển đổi, nhưng bộ sưu tập chung cũng hoạt động nếu bạn ghi nhớ một vài điều.

Trong khi bộ phát chung cần ít hơn một volt để điều khiển bóng bán dẫn, bộ thu chung cần điện áp cao hơn. Nếu điện áp của đèn LED là 2 V, bạn cần ít nhất 2,7 V ở chân đế để có dòng phát tối thiểu. Để có được 20 mA cho đèn LED, bạn cần thêm 20 V cho R1 và bạn không có điều đó, vì vậy, R1 phải có giá trị thấp hơn, như 50$\Omega$. Sau đó, 20 mA sẽ giảm 1 V trên khắp R1 và điện áp cơ sở sẽ phải ở mức tối thiểu 3,7 V. Sau đó sẽ có 0,8 V trên R2 và dòng cơ sở sẽ là 800$\mu$A.

Đó không phải là cách nó hoạt động. Chúng tôi sẽ có một dòng cơ sở tính toán là 800$\mu$A và một bộ thu (hoặc bộ phát) 20 mA, sẽ cung cấp cho $\mathrm{H_{FE}}$trong số 25. Nhưng chúng tôi không quyết định cao như thế nào$\mathrm{H_{FE}}$là, bóng bán dẫn nào. Và đó là 280 điển hình. Vì vậy, tính toán của chúng tôi là sai.

Bạn có thể rời khỏi R2. Sau đó, cơ sở sẽ ở 4,5 V, và bộ phát ở 3,8 V. Với mức giảm 2 V trên đèn LED, chúng ta có 1,8 V cho R1, và sau đó dòng điện là 36 mA. Cao hơn một chút, hãy tăng R1 trở lại 90$\Omega$ để lấy lại 20 mA của chúng tôi.

Nhưng sẽ không có quá nhiều dòng cơ sở mà không có R2? Không. Để có được 20 mA collector hiện tại, chúng tôi sẽ có 71$\mu$Một dòng cơ sở, các bóng bán dẫn chăm sóc điều đó. Nếu dòng cơ sở sẽ tăng vì điện áp cung cấp tăng thì dòng collector cũng vậy, và do đó điện áp giảm trên R1. Điện áp phát sẽ tăng và chống lại sự gia tăng của dòng cơ sở. Một quy định tự động tương tự xảy ra khi dòng cơ sở sẽ giảm.

Vì vậy, R1 gián tiếp chăm sóc dòng cơ sở và làm cho R2 trở nên thừa. Nhưng bạn không thể tính dòng điện cơ sở là (4,5 V - 0,7 V - 2 V) / R1. Điện trở nhìn từ cơ sở là R1$\times$ $\mathrm{H_{FE}}$. Tại sao vậy? Giả sử bạn tăng dòng cơ sở thêm 1$\mu$A. Sau đó, dòng thu sẽ tăng thêm 280 $\mu$Một ($\mathrm{H_{FE}}$ = 280) và điện áp rơi trên R1 sẽ tăng thêm 90 $\Omega$ $\times$ 280 $\mu$A = 25,2 mV. Vì vậy, điện trở nhìn thấy từ cơ sở là 25,2 mV / 1$\mu$A = 25200 $\Omega$hoặc 280 $\times$ 90 $\Omega$.

Và điều đó giải thích tại sao đèn LED trong mạch của bạn lại mờ nhạt: I = (4,5 V - 0,7 V - 2 V) / (R1 $\times$ $\mathrm{H_{FE}}$ + R2) = 6 $\mu$A! Thật ngạc nhiên khi nó sáng lên.

Dòng phát cơ sở đang chạy qua diode của bạn làm cho nó sáng. Tôi không biết giá trị điện trở, nhưng rất có thể điện trở đủ lớn để nó giới hạn dòng điện. Độ sáng của đèn LED phụ thuộc vào dòng điện. Nhiều dòng điện hơn, nhiều ánh sáng hơn (cho đến khi đèn LED bị hỏng, sau đó không có dòng điện và không có ánh sáng!)

Các cực phát cực gốc của một bóng bán dẫn tạo thành một diode hiệu quả, do đó mạch bạn đã mô tả chứa một chuỗi kết nối gồm hai điốt (bóng bán dẫn và đèn LED) và một điện trở.

Về cách tránh đèn LED bật, tôi không chắc bạn đang cố làm gì, vì vậy tôi không thể đưa ra một gợi ý có ý nghĩa ngoài việc không kết nối pin? :)

Các mạch đang làm chính xác những gì nó cần.

Đây không phải là một cách thông thường để sử dụng một bóng bán dẫn.

Ngã ba 'be' (bộ phát cơ sở) là một diode phân cực thuận.
Khi bạn áp dụng 4,5V cho các dòng điện cơ sở
Từ nguồn cung cấp trong cơ sở
Thông qua đường phân cực thuận là đường giao nhau mặc dù điện trở (nếu nó ở trên đèn LED)
qua đèn LED
sau đó tiếp đất.

Một mạch đã được thực hiện, dòng chảy, đèn LED.

Trao đổi điện trở và đèn LED sẽ tạo ra một kết quả giống hệt nhau.

Nếu bạn áp dụng điện áp từ 4,5V trở lên cho dòng collector sẽ chảy qua đường CE và đèn LED sẽ sáng hơn.

Cách thông thường để sử dụng bóng bán dẫn để điều khiển đèn LED là kết nối điện trở từ V + với đèn LED
Kết nối với bộ thu
Kết nối bộ phát với
đế Ổ đĩa với điện áp VIA A RESISTOR (giả sử 10k).

Khi ổ đĩa cơ sở là bóng bán dẫn 0V sẽ tắt.
Khi ổ đĩa cơ sở lớn hơn khoảng 0,6V, đèn LED sẽ bắt đầu bật
Khi ổ đĩa cơ sở của bóng bán dẫn qua điện trở là một vài bóng bán dẫn sẽ được bật hoàn toàn.

Thí dụ:

NẾU LED là đèn LED màu đỏ thì Iled sẽ là ~~~ = (Vcc-VLED) / R = (4.5 nói -2.5) / R = 2V / Rled
Nếu Rled = nói 33o ohms thì tôi đã dẫn sẽ khoảng 2/330 ~ = 0,006A = 6 mA