Các điện trở trong một bóng bán dẫn Darlington

Tôi đã xem xét việc thay thế 2N3904 và TIP31C bằng TIP102 trong một trong các mạch của tôi (bộ điều chỉnh độ sáng LED PWM) và đã nhận thấy trong các điện trở sơ đồ TIP102 dẫn từ mỗi cơ sở đến bộ phát. Mạch hiện tại của tôi không có những thứ này, và tôi đã tự hỏi chúng phục vụ mục đích gì và liệu mạch của tôi có nên sử dụng chúng không.

Sơ đồ TIP102

transistors darlington

— Ignacio Vazquez-Abrams
nguồn

có thể trùng lặp cấu hình nào là tốt hơn để kéo xuống cơ sở của bóng bán dẫn NPN? Trong khi câu hỏi đặt ra là phiên bản kéo xuống nào tốt hơn, thì câu trả lời rất chi tiết về những gì các pulldowns làm và tại sao bạn nên hoặc không nên có chúng.

— Người qua đường

Tôi không đồng ý với số phiếu gần cho câu hỏi này. Trong khi điện trở trên BE của BJT đã được thảo luận ( electronics.stackexchange.com/questions/56010/... , electronics.stackexchange.com/questions/30017/... ) các nội điện trở trên BE thấp của darlington là đặc biệt, bởi vì nó không thể truy cập từ bên ngoài, vì vậy nó đã chết hoặc không bao giờ có thể được thêm vào.

— cá ngựa vằn

@zebonaut không có sự khác biệt thực tế, khi câu hỏi cuối cùng là nếu cặp darlington rời rạc, không đóng gói của OP phải có điện trở.

— Người qua đường

Mặc dù câu hỏi của bạn dường như chủ yếu là về các điện trở này trong các cặp Darlington, nhưng đối với ứng dụng mà bạn đề cập, bạn có thể cân nhắc sử dụng MOSFET thay thế, có lẽ sẽ rẻ hơn và hiệu quả hơn.

— Phil Frost

@PhilFrost: Một cân nhắc tốt khác cho rev B. Vì vậy, tôi đã hoàn thành việc lắp ráp mạch và nó hoạt động hoàn hảo.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Câu trả lời:

Những điện trở này là để tăng tốc độ tắt. Nút giao tiếp cơ sở có một số điện dung, được làm rõ ràng hơn trong cấu hình bộ khuếch đại đảo ngược bằng hiệu ứng Miller . Để tắt bóng bán dẫn, điện dung này phải được xả.

Khi ổ đĩa cơ sở bị loại bỏ, không có đường dẫn nào để xả điện dung này của bóng bán dẫn bên phải, bởi vì bộ phát cơ sở bị đảo ngược của bóng bán dẫn bên trái ngăn cản nó. Những điện trở này cung cấp một đường dẫn cho dòng xả này.

Nếu bạn đang tạo một cặp Darlington rời rạc, bao gồm ít nhất R2 không phải là ý tưởng tồi. Nếu bạn không yêu cầu chuyển đổi quá nhanh, thì bạn có thể thấy bóng bán dẫn tắt đủ nhanh mà không có nó, nhưng tôi sẽ bao gồm R2 trừ khi tôi đang cố gắng cạo từng xu từ chi phí.

Không có quy tắc cứng và nhanh nào để tính toán những điện trở này nên là gì, nhưng ví dụ bạn cung cấp cho một số giá trị tiêu biểu. Nếu bạn làm cho chúng nhỏ hơn, tắt sẽ nhanh hơn. Nếu bạn làm cho chúng nhỏ hơn nhiều, tất cả dòng điện đầu vào sẽ đi qua các điện trở, không để lại các bóng bán dẫn.

Điện áp trên R2 được giới hạn ở 0,65V bởi đường giao nhau của cực phát gốc, vì vậy dòng điện sẽ là:

{Tôi}_{R 2} = = \frac{0,65 V}{R_{2}}

$I_{R2} = \frac{0.65V}{R_2}$

và bạn có thể có một số ý tưởng (chỉ là một ý tưởng; đối với một mô hình chính xác tôi sẽ mô phỏng hoặc xây dựng và đo lường) về mức độ tắt nhanh bị ảnh hưởng bằng cách tính hằng số thời gian được hình thành bởi R2 và điện dung đầu vào của bóng bán dẫn bên phải:

τ = = R_{2} \cdot C_{e b}

$\tau = R_2 \cdot C_{eb}$

Các tính toán cho R1 phần lớn giống nhau. Tuy nhiên, nó nên lớn hơn, vì hai lý do. Đầu tiên, bóng bán dẫn bên trái không cần nhiều trợ giúp để tắt, bởi vì điện dung cơ sở của nó có thể bị phóng điện bởi bất cứ thứ gì đang điều khiển bóng bán dẫn; không có diode theo cách như với bóng bán dẫn bên phải.

$\beta$ $\beta\cdot\beta$

— Phil Frost
nguồn

Đã đi đào một chút, tìm thấy điều này để tính R2. Chưa có gì cho R1 mặc dù.

— Ignacio Vazquez-Abrams

@ IgnacioVazquez-Abrams xem các chỉnh sửa.

— Phil Frost

Tôi đặt một điện trở 100 ohm cho R2, và tôi rất vui vì tôi chỉ cần chạm vào đế Q1 là đủ để khiến Q2 tiến hành (không phải là nó sẽ bị chạm trong vỏ bọc).

— Ignacio Vazquez-Abrams

Có nhiều lý do cho các điện trở. Hai cái đã được đề cập là tăng tốc độ tắt và để đảm bảo thiết bị tắt khi không được điều khiển.

Một lý do khác là để khắc phục rò rỉ nội bộ. Nói chung sự rò rỉ của một bóng bán dẫn duy nhất là đủ thấp để bỏ qua. Tuy nhiên, sự rò rỉ của bóng bán dẫn đầu tiên được nhân với mức tăng của thứ hai, điều này có thể làm cho nó có ý nghĩa trong một số ứng dụng, đặc biệt là ở nhiệt độ cao nơi rò rỉ cao hơn. Các điện trở xung quanh bóng bán dẫn thứ hai làm cho bóng bán dẫn đầu tiên tạo ra một số dòng tối thiểu trước khi thứ hai sẽ bật. Điều này có thể được điều chỉnh để vượt quá trường hợp rò rỉ tồi tệ nhất của bóng bán dẫn đầu tiên.

Cũng lưu ý rằng đối với dòng điện đầu ra thấp, bóng bán dẫn thứ hai có thể bật chỉ từ dòng điện qua điện trở thứ nhất. Trong trường hợp này, điện áp BE và điện áp CE của thiết bị tổng thể sẽ thấp hơn so với một darlington thuần túy.

— Máy tiện Olin
nguồn

Có hai mục đích cho những điện trở đó. Như Phil đã đề cập, một là hỗ trợ cho việc tắt nhanh bóng bán dẫn.

Hai là đảm bảo trạng thái chân trong khi pin cơ sở không được điều khiển. Nó loại bỏ một trạng thái nổi. Giống như nếu một chân vi điều khiển ở chế độ trở kháng cao.

Cấu hình nào tốt hơn để kéo xuống cơ sở của bóng bán dẫn NPN? có một cuộc thảo luận rất dài về việc sử dụng điện trở kéo xuống trên đế bóng bán dẫn.

— Người qua đường
nguồn