Како се користе транзистори

Ако сте добро разумели како се користе транзистори у струјним круговима, можда сте већ освојили половину електронике и њене принципе. У овом посту се трудимо у овом правцу.

Увод

Транзистори су 3 терминална полупроводничка уређаја који могу да спроведу релативно високу снагу преко своја два терминала, као одговор на значајно малу улазну снагу на трећем терминалу.

Транзистори су у основи две врсте: транзистор са биполарним спојем (БЈТ) и транзистор са пољским дејством метал – оксид – полупроводник ( МОСФЕТ )

За БЈТ, 3 терминала су означена као база, емитер, колектор. Сигнал мале снаге преко прикључка базе / емитора омогућава транзистору да пребаци оптерећење сразмерно велике снаге преко свог колекторског терминала.

За МОСФЕТ-ове они су означени као улаз, извор, одвод. Сигнал мале снаге преко терминала Гате / Соурце омогућава транзистору да пребаци оптерећење сразмерно велике снаге преко свог колекторског терминала.

Ради једноставности овде ћемо разговарати о БЈТ-овима, јер је њихова цхарцаеритицс мање сложена у поређењу са МОСФЕТ-овима.

Транзистори (БЈТ) су градивни блок свега полупроводнички уређаји пронађена данас. Да нема транзистора, не би било ни ИЦ-а ни било које друге полупроводничке компоненте. Чак се и ИЦ-ови састоје од 1000-их уско повезаних транзистора који чине карактеристике одређеног чипа.

Новим електроничким хобистима је обично тешко да рукују овим корисним компонентама и конфигуришу их као склопове за предвиђену апликацију.

Овде ћемо проучити функције и начин руковања и примене биполарних транзистора у практичне склопове.

Како се користе транзистори попут прекидача

Биполарни транзистори су обично три електроде активне електронске компоненте које у основи раде као прекидач за УКЉУЧИВАЊЕ или ИСКЉУЧИВАЊЕ напајања на спољно оптерећење или на повезану електронску фазу кола.

Класичан пример се може видети доле, где је транзистор повезан као а појачало са заједничким емитором :

Ово је стандардни метод употребе било ког транзистора попут прекидача за управљање датим оптерећењем. Можете видети када се на базу примени мали спољни напон, транзистор се УКЉУЧИ и проводи јачу струју преко стезаљки колекторског емитора, укључује веће оптерећење.

Вредност основног отпорника може се израчунати помоћу формуле:

Р._б= (Основно напајање В_б- Предњи напон основног емитра) к хФЕ / струја оптерећења

Такође имајте на уму да негатив или уземљење спољног напона мора бити повезан са линијом уземљења или емитором транзистора, у супротном спољни напон неће имати ефекта на транзистор.

Коришћење транзистора као релејног покретача

Већ сам објаснио у једном од својих ранијих постова у вези са начином прављења а склоп драјвера транзистора .

У основи користи исту конфигурацију као што је горе приказано. Ево стандардног кола за исто:

Ако сте збуњени око релеја, можете се обратити овом опсежном чланку који објашњава све о конфигурацијама релеја .

Коришћење транзистора за затамњење светла

Следећа конфигурација показује како се транзистор може користити као пригушивач светлости помоћу а коло следиоца емитера .

Можете видети како променљиви отпорник или лонац варирају, интензитет лампе такође варира. Ми то зовемо емитер-следбеник , јер напон на емитеру или на сијалици прати напон у основи транзистора.

Да будемо прецизни, напон емитора биће само 0,7 В иза основног напона. На пример, ако је основни напон 6 В, емитер ће бити 6 - 0,7 = 5,3 В и тако даље. Разлика од 0,7 В резултат је минималне оцене пада напона транзистора на основном емитеру.

Овде отпор лонца заједно са отпорником од 1 К формира отпорну разделну мрежу у основи транзистора. Како се клизач лонца помера, напон на дну транзистора се мења, што у складу с тим мења напон емитора на лампи, а интензитет лампе се у складу с тим мења.

Коришћење транзистора као сензора

Из горњих расправа могли сте приметити да транзистор ради једну кључну ствар у свим апликацијама. У основи појачава напон у својој бази омогућавајући пребацивање велике струје преко колекторског емитора.

Ова појачала се такође користи када се транзистор користи као сензор. Следећи пример показује како се некада могло осетити разлика у амбијенталном осветљењу и у складу с тим укључити / искључити релеј.

И овде ЛДР и 300 ома / 5 к унапред подешен чини потенцијални делилац у основи транзистора.

300 ома заправо није потребно. Укључен је како би се осигурало да база транзистора никада није у потпуности уземљена, а самим тим ни у потпуности онемогућена или искључена. Такође обезбеђује да струја кроз ЛДР никада не може прећи одређену минималну границу, без обзира колико је јака светлост на ЛДР.

Када падне мрак, ЛДР има велики отпор који је вишеструко већи од комбиноване вредности 300 охма и 5 К унапред подешених поставки.

Због тога база транзистора добија већи напон на земљи (негативни) од позитивног напона, а његова проводност колектора / емитора остаје ИСКЉУЧЕНА.

Међутим, када довољно светла падне на ЛДР, његов отпор пада на вредност од неколико кило-охма.

То омогућава да основни напон транзистора порасте знатно изнад ознаке 0,7 В. Транзистор сада постаје пристран и укључује оптерећење колектора, то је релеј.

Као што видите, и у овој апликацији транзистори у основи појачавају малени основни напон тако да би могло да се укључи веће оптерећење на његовом колектору.

ЛДР се може заменити другим сензорима као што је термистор за осетљивост топлоте, а сензор за воду за осетљивост воде, а фотодиода за осетљивост ИР зрака и тако даље.

Питање за вас: Шта се дешава ако се положај ЛДР-а и унапред подешене вредности 300/5 К међусобно замењују?

Транзисторски пакети

Транзистори се обично препознају по спољном пакету у који одређени уређај може бити уграђен. Најчешћи типови пакета у које су затворени ови корисни уређаји су Т0-92, ТО-126, ТО-220 и ТО-3. Покушаћемо да разумемо све ове спецификације транзистора и такође ћемо научити како их користити у практичним круговима.

Разумевање транзистора малог сигнала ТО-92:

Транзистори попут БЦ547, БЦ557, БЦ546, БЦ548, БЦ549 итд. Спадају у ову категорију.

Они су најосновнији у групи и користе се за примене који укључују ниске напоне и струје. Занимљиво је да се ова категорија транзистора користи најопсежније и универзалније у електронским колима због њихових свестраних параметара.

Обично су ови уређаји дизајнирани да обрађују напоне између 30 и 60 волти на колектору и емитеру.

Основни напон није већи од 6, али се лако могу покренути помоћу а ниво напона од само 0,7 волти у њиховој бази. Међутим, струја мора бити ограничена на приближно 3 мА.

Три извода транзистора ТО-92 могу се идентификовати на следећи начин:

Држећи одштампану страну према нама, десни бочни кабл је емитер, средишњи је база, а лева бочна нога је колектор уређаја.

АЖУРИРАЊЕ: Желите ли знати како се користе транзистори са Ардуином? Прочитајте овде

Како конфигурисати транзистор ТО-92 у практичне дизајне

Транзистори су углавном два типа, НПН и ПНП, обоје су међусобно комплементарни. У основи, обојица се понашају на исти начин, али у супротним референцама и правцима.

На пример, НПН уређају ће бити потребан позитивни окидач у односу на земљу, док ће ПНП уређају бити потребан негативни окидач у односу на позитивну линију напајања за примену наведених резултата.

Три водича транзистора објашњена горе морају бити додељена одређеним улазима и излазима да би то функционисало за одређену апликацију која је очигледно за пребацивање параметра.

Електроде треба доделити са следећим улазним и излазним параметрима:

Тхе емитер било ког транзистора је референтни пиноут уређаја , што значи да му треба доделити наведену заједничку референцу напајања како би преостала два одвода могла да раде с референцом на њега.

НПН транзистору ће увек бити потребно негативно напајање као референца, повезано на његовом емитерском каблу за правилно функционисање, док ће за ПНП то бити позитивна линија напајања за његов емитер.

Колектор је олово транзистора који носи терет и оптерећење које треба пребацити уводи се на колектор транзистора (види слику).

Тхе база транзистора је терминал окидача који је потребан да се примени са малим напонским нивоом како би струја кроз терет могла да пролази, преко до емитерске линије, чинећи круг довршеним и управља оптерећењем.

Уклањање напајања окидача на базу одмах искључује оптерећење или једноставно струју преко колектора и терминала емитора.

Разумевање ТО-126, ТО-220 транзистора снаге:

То су средњи типови транзистора снаге који се користе за апликације које захтевају пребацивање моћних релативно моћних оптерећења, трансформатори, лампе итд., А за погон ТО-3 уређаја, типични су нпр. БД139, БД140, БД135 итд.

Идентификовање БЈТ пиноута

Тхе пиноут су идентификовани на следећи начин:

Држећи уређај са отиснутом површином окренутом ка себи, десни бочни кабл је емитер, средишњи кабел је колектор, а леви бочни кабел је основа.

Принцип функционисања и покретања је потпуно сличан ономе што је објашњено у претходном одељку.

Уређај ради са оптерећењима од 100 мА до 2 ампера преко њиховог колектора до емитора.

Основни окидач може бити од 1 до 5 волти са струјама које не прелазе 50 мА у зависности од снаге оптерећења које треба пребацити.

Разумевање ТО-3 транзистора снаге:

Они се могу видети у металним паковањима као што је приказано на слици. Уобичајени примери транзистора снаге ТО-3 су 2Н3055, АД149, БУ205 итд.

Електроде ТО-3 пакета могу се идентификовати на следећи начин:

Држећи кабловску страну уређаја према себи тако да се метални део поред електрода веће површине држи према горе (види слику), десни бочни вод је основа, леви бочни емитер док је метално тело уређаја формира сакупљач пакета.

Функција и принцип рада приближно су исти као што је објашњено за мали сигнални транзистор, међутим спецификације снаге се пропорционално повећавају као што је дато у наставку:

Напон колектора-емитер може бити између 30 и 400 волти, а струја између 10 и 30 ампера.

Основни окидач би требао бити оптимално око 5 волти, са тренутним нивоима од 10 до 50 мА, у зависности од величине оптерећења које треба покренути. Основна струја окидања је директно пропорционална струји оптерећења.

Имате конкретнија питања? Молимо вас да их замолите за ваше коментаре, ја сам овде да их решим за вас.