Suunnittelemme pahinta tapausta varten, se on hyvä käytäntö.

\ $ Ic = 133 \ text {mA} \ $

\ $ h_ {FE} = 30 \ $ # datalehden mukaan vähintään 30, tyypillisesti paljon parempi; @ Ic = 100mA

Voit laskea Ib nyt:

\ $ I_b = \ dfrac {I_c} {h_ {FE}} = \ dfrac {133 \ text {mA}} {30} = 4,43 \ text {mA} \ $

\ $ V_ {BE, SAT} = 0,95 \ $ # tietolomake, lähin ottelu on 50 mA. Suurin arvo, käytännön arvo on todennäköisesti paljon pienempi (0,65 V).

Laske nyt perussarjan vastus. Tämä on yhtä suuri kuin vastuksen jännite jaettuna sen läpi kulkevalla virralla. Vastuksen läpi kulkeva virta on sama kuin perusvirta. Sen yli kulkeva jännite on kiskojännite (5 V), joka on vähennetty transistorin V (CE, sat) emäksestä emitteriin-jännitteellä.

\ $ R_B = \ dfrac {U_ {R_b}} { I_b} = \ dfrac {V_ {CC} - V_ {BE}} {I_B} = \ dfrac {5 - 0,95} {4,43 / 1000} = 913 \ Omega \ $

Kaikissa pahimmissa tapauksissa suunnittelu tähän asti, kertaalleen vain pyöristetään se ylöspäin lähimpään E12-vastuksen arvoon 1kΩ (tai 820Ω pahimmassa tapauksessa suunnittelussa, se toimii jommankumman kanssa).

Olet oikeassa siinä mielessä, että releen kela tarvitsee nimellistehoa 133 mA. Se ei kuitenkaan ole pahin tapaus, ja oletetaan, että 12 V syötetään kelan yli. Siitä huolimatta se on hyvä paikka aloittaa, sitten heitetään kerroin 2 marginaaliin myöhemmin.

Oletetaan, että käyttämäsi transistorin taattu vähimmäisvahvistus on 50. Tämä tarkoittaa, että perusvirta on oltava vähintään 133 mA / 50 = 2,7 mA. Jos digitaalilähtösi on 5 V, perusvastuksen kohdalla on noin 4,3 V transistorin B-E-pudotuksen huomioon ottamisen jälkeen. 4,3 V / 2,7 mA = 1,6 kΩ. Jos haluat jättää marginaalin, käytä noin puolet siitä. Yhteisen arvon 820 Ω pitäisi olla hyvä.

Tarkista nyt, mitä digitaalisen lähdön on toimitettava. 4,3 V / 820 Ω = 5,2 mA. Monet digitaaliset lähdöt voivat tuottaa sen, mutta sinun on tarkistettava, että omasi pystyy. Jos se ei onnistu, tarvitset toisen topologian.

Koska käytät transistoria kyllästetyssä kytkentäkokoonpanossa, on OK, jos pumppaat osaan enemmän perusvirtaa kuin mitä tosiasiallisesti tarvitaan sille kollektorivirralle, jonka aiot upottaa laitteen läpi releen kelasta.

Tämä on käytännöllinen raja enimmäisvirta-arvolle, jonka voit pistää 2N3904 / 2N4401: n tapauksessa. Tätä rajaa ei aina ilmoiteta nimenomaisesti osien tietolomakkeissa, mutta kokemuksen mukaan voin kertoa, että se on alueella 5-> 6 mA.

Vaihtosuunnittelua varten sinun kannattaa suunnitella taattu vähimmäishinta ja marginaali. Joten sanotaan, että valitset 25 Hfe: n pahin tapa. Tarvittavan kollektorivirran ollessa 133mA ja Hfe: n ollessa 25, työperustavirta on 5,32mA. Tämä näyttää olevan OK-alueella näille transistorityypeille.

Näyttää siltä, ​​että aiot ajaa tukiasemaa 5 V: n signaalista. Nimellisjännitteellä 0,7 V, joka antaa sinulle 4,3 V: n pudotuksen vastuksen yli. Vastus rajoittaa virtaa 5,32 mA: iin 4,3 V: lla on noin 800 ohmia. Käytä 820 ohmin vakioarvovastusta.

Viimeinen huomautus. Jos aiot tätä suoraan MCU-lähtöliittimestä, MCU ei välttämättä pysty tuottamaan 5,32 mA 5 V: n lähtötasolla. Sellaisena MCU-lähtö laskee joitain 5 V: sta. Tämä vähentää jonkin verran perusvirtaa, mutta koska laskimme käyttämällä pahinta tapausta Hfe, rele-asema toimii edelleen useimmissa transistoreissa, jotka noutat pussista.

Voit varmasti lisätä enemmän virtaa transistorin kantaan kuin mitä kerääjän virtavaatimukset ja \ $ h_ {fe} \ $ tarkoittavat. Itse asiassa sinun tarvitsee yleensä - tämä varmistaa, että kaikissa normaalissa käyttöolosuhteissa piiri toimii odotetulla tavalla.

Siellä on kuitenkin rajoituksia - transistorin tietolomake saattaa kertoa sinulle, että absoluuttinen suurin perusvirta on (esimerkiksi) 50 mA - et todellakaan halua nousta niin korkealle, jos keräilijän nykyiset vaatimukset ja \ $ h_ {fe} \ $ tarkoittavat 50 \ $ \ mu A \ $. Joten valitse 500 \ $ \ mu A \ $. Tämä kattaa todennäköisesti kaikki mahdolliset mahdollisuudet.

Sinun on kuitenkin selvitettävä, pystyykö tukiasemaa ohjaava piiri jatkuvasti syöttämään valitsemasi virran. Jälleen tietolomake kertoo sinulle, etkä halua purjehtia liian lähelle tätä numeroa, muuten saatat heikentää pelimerkkien luotettavuutta.

On myös toinen näkökohta. Monet CMOS-laitteet ilmoittavat, että suurin lähtövirta on (esimerkiksi) 20 mA, MUTTA ne ilmoittavat myös (esimerkiksi) 100 mA: n maksimivirran. Tämä on hieno, jos siru ajaa 3 lähtöä, mutta mitä jos siru on oktaalipuskuri. Tarkista realistisesti virtalähtö nastaa kohden JA tarkista virtalähteen virta - tälle voi olla raja, joka estää kaikkia o / p-nastoja työntämästä 20 mA.

Ib = Ic / hfe (hieno)

Ib = 0,03 A / 75 Ib = 0,0004 A => 0,4 ​​mA

Hmmm! Ic = .13 A ei 0,03 ja otan hfe: n arvoksi noin 50 eikä 75. (yleensä pienillä signaalitransistoreilla on ainakin tämä vahvistus). Tämä antaa Ib = 0,0026 tai 2,6 mA

5 V: n tulossa jännitteen pudotus tulovastuksen yli on 5 - 0,6 V = 4,4 V (muista, että emäs-emitterin pudotus tarvitsee noin 0,6 V ennen kuin transistori kytketään päälle.) Tämä antaa;

  Rb = 4,4 / 0,0026 = 1k7  

Nyt tämä on todellakin maksimiarvo perusvastukselle, joten valitsit standardiarvoresistanssin tämän sanan 1k5 tai jopa 1k0 alapuolelle.

Haluaisin jakaa tämän linkin, sillä sillä on hyviä tietoja mikrokontrollerien käytöstä reaalimaailman elektroniikan kanssa.Katso mikrokontrollerien välisen sisällysluettelon