| Author |
Message
|
Juhas0
Poziom 11
Joined: 10 Oct 2008
Posts: 62
|
 #1
 16 Oct 2010 13:02 Zadania z tranzystorów - prośba o sprawdzenie |
|
|
|
Cześć, dalej sobie czytam i próbuję rozwiązać zadania. Niestety tym razem Piotr Górecki nie umieścił odpowiedzi, więc chciałbym prosić Was, żebyście stwierdzili, czy dobrze robię, czy nie.
Jest coś takiego.
Tranzystor ma następujące parametry:
Uce0 = 25V
Icmax = 300mA
Ptot = 100mW
I jest dany układ:
1. Jaka może być minimalna rezystancja obciążenia?
No to sobię liczę ze wzoru na maksymalną moc strat:
Ptot = Uzas² / 4R
Po przekształceniu wyszło: R = Uzas²/ 4Ptot
Po podstawieniu: R = 144[V] / 0,4[W] = 360 [Ohm]
Teraz zadanie nr 2:
Jaka moc wydzieli się w tej rezystancji przy pełnym nasyceniu?
Gdy tranzystor jest nasycony, prąd kolektora jest największy, czyli w tym przypadku 300 mA. Więc teraz, żeby policzyć moc, jaka wydzieli się na rezystorze, trzeba policzyć spadek napięcia na nim i tu pojawiają się dziwne rzeczy.
U = I*R. Więc U = 0,3*360 = 108. Czyli wychodzi mi, że spadek napięcia jest 9 razy większy niż samo napięcie! Pomyślałem, że to głupie. Więc pewnie trzeba zmienić parametry rezystora tak, żeby popłynął maksymalny prąd kolektora. A więc: R = U/I, czyli R = 12 / 0,3 = 40.
Ale na takim rezystorze spadek napięcia wychodzi tyle samo, co napięcie zasilające. Teoretycznie by mi się to zgadzało, bo, gdy tranzystor jest nasycony, to napięcie Uce jest bliskie zeru. Jeśli tak, to moc wydzielona na tym rezystorze wyniesie: 12*0,3 = 3,6W
Zadanie 3.
W układzie jak na rysunku:
chcemy zastosować tranzystor o parametrach:
Uce0 = 45V
Icmax = 500mA
Ptot = 300mW
Oblicz w jakim zakresie napięć zasilających nie będzie on przeciążony.
Sprawdzamy najgorszy przypadek:
Uzas = \sqrt{4R*Ptot}
Po obliczeniach wychodzi około 34,6V. Czy to oznacza maksymalne napięcie? Czyli zakres byłby od 0 do 34,6V?
Zadanie 4.
Tranzystor T1 w układzie stabilizatora z rysunku:
ma następujące parametry:
Uce0 = 50V
Icmax = 100mA
Ptot = 300mW
Oblicz jaki prąd maksymalny może płynąć przez ten tranzystor przy napięciu wyjściowym stabilizatora równym 5V. Przeprowadź obliczenia dla dwóch napięć zasilających:
a) Uzas = 25V
b) Uzas = 7V
Dobra, nie mam pojęcia jak za to sie zabrać.
Co mi się wydaje:
Przypadek pierwszy: Uzas = 25V.
Skoro Uzas = 25V, a Uwy = 5V, to Uce = 20V.
Jeśli Uce = 20V(2,5 raza mniejsze od Uce0), to I będzie 2,5 raza mniejsze od Icmax. Czyli I = 40mA.
Przypadek drugi: Uzas = 7V.
Uwy = 5V, więc Uce = 2V. Analogicznie jak wyżej I = 4mA
Nie sądzę, żeby to rozwiązanie było dobre, ale nic innego mi do głowy nie przyszło.
Więc jakby co, to proszę o sprostowanie.
Zadanie 5.
Mając tranzystor o parametrach:
Uce0 = 45V
Icmax = 500mA
Ptot = 300mW
sprawdź, czy może on pracować w układzie płynnej regulacji jasności świecenia zespołu żółtych diod LED w ukladzie z rysunku:
OK, przede wszystkim wydaje mi się, że nie bardzo rozumiem zadanie. Wg mnie tranzystor pracuje od Uce = 0 do Uce = 45V i trzeba sprawdzić, czy diod szlag nie trafi.
Po pierwsze trzeba znać parametry żółtego leda, a to:
U = 2,1V, I = 0,02 - 0,03 A.
OK, przy Uce = 0V, prąd kolektora jest największy, czyli 500 mA.
Najpierw jednak chyba muszę sprawdzić, czy nie przekroczę Ptot.
Trzeba policzyć rezystancję zastępczą. Rezystory są połączone względem siebie równolegle, więc 1/Rz = 1/160 + 1/160 => Rz = 80Ω
Następnie sprawdzamy maksymalną moc, jaka wydzieli się przy tej rezystancji:
Ptot = Uzas²/4R
Ptot = 144/320 = 0,45W
Taka moc wydzieli się na tranzystorze w momencie, gdy Uce osiągnie 6V. Ta moc przekracza maksymalną moc pracy tego tranzystora, dlatego też ten tranzystor NIE MOŻE pracować w tym układzie.
|
|
| Back to top |
|
 |
Google
|
| #
16 Oct 2010 13:02 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
jony
Poziom 24
Joined: 27 Jan 2004
Posts: 5758
Location: Wrocław
|
#2
16 Oct 2010 19:07 Re: Zadania z tranzystorów - prośba o sprawdzenie |
|
|
|
Widać nie zrumieniałeś tego artykułu, dlatego przeczytaj go jeszcze raz
http://www.edw.com.pl/pdf/k01/30_10.pdf
Szczególnie to
"Ale właśnie tu początkujący popełniają kardynalny błąd. Rozumują następująco: jeśli tranzystor może pracować przy katalogowym maksymalnym napięciu kolektora UCE0 i maksymalnym prądzie kolektora Icmax, to maksymalna „moc tranzystora” wynosi P=UCE0×ICmax. Jest to absolutna bzdura, nie wolno tak liczyć, trzeba poszukać w katalogu dopuszczalnej całkowitej mocy strat, oznaczanej Ptot. Zakoduj sobie pod sufitem raz na zawsze: całkowita moc strat tranzystora Ptot jest zawsze mniejsza niż iloczyn UCE0×Icmax."
Na dodatek nie rozumiesz co to jest nasycenie dlatego jeszcze raz przeczytaj to
http://www.edw.com.pl/pdf/k01/28_13.pdf
| Quote: |
1. Jaka może być minimalna rezystancja obciążenia?
No to sobię liczę ze wzoru na maksymalną moc strat:
Ptot = Uzas² / 4R
Po przekształceniu wyszło: R = Uzas²/ 4Ptot
Po podstawieniu: R = 144[V] / 0,4[W] = 360 [Ohm]
|
Tu ok, ale trzeba pamiętać, że ta rezystancja dotyczy pracy w zakresie liniowym a nie nasyceniu. Czyli dla Uce = 6V i Uzas = 12V
| Quote: |
Gdy tranzystor jest nasycony, prąd kolektora jest największy, czyli w tym przypadku 300 mA.
Więc teraz, żeby policzyć moc, jaka wydzieli się na rezystorze, trzeba policzyć spadek napięcia na nim i tu pojawiają się dziwne rzeczy.
U = I*R. Więc U = 0,3*360 = 108. Czyli wychodzi mi, że spadek napięcia jest 9 razy większy niż samo napięcie! Pomyślałem, że to głupie. Więc pewnie trzeba zmienić parametry rezystora tak, żeby popłynął maksymalny prąd kolektora. A więc: R = U/I, czyli R = 12 / 0,3 = 40.
Ale na takim rezystorze spadek napięcia wychodzi tyle samo, co napięcie zasilające. Teoretycznie by mi się to zgadzało, bo, gdy tranzystor jest nasycony, to napięcie Uce jest bliskie zeru. Jeśli tak, to moc wydzielona na tym rezystorze wyniesie: 12*0,3 = 3,6W |
Tu wszystko źle, ale to wynika z niewiedzy czym jest nasycenie.
Skoro RL = 360Ω to maksymalny prąd jaki może popłynąć w rym układzie wynosi
Ic_max = 12V/360 = 33.4mA i taki prąd będzie płyną w stanie nasycenia.
Dokładnie to
Ic_max = (Vzas - Vce(sat) ) / Rc
| Quote: |
zad3
Po obliczeniach wychodzi około 34,6V. Czy to oznacza maksymalne napięcie? Czyli zakres byłby od 0 do 34,6V? |
Tak od zera do 34V.
| Quote: |
Zadanie 4.
Tranzystor T1 w układzie stabilizatora z rysunku:
ma następujące parametry:
Uce0 = 50V
Icmax = 100mA
Ptot = 300mW
Oblicz jaki prąd maksymalny może płynąć przez ten tranzystor przy napięciu wyjściowym stabilizatora równym 5V. Przeprowadź obliczenia dla dwóch napięć zasilających:
a) Uzas = 25V
b) Uzas = 7V
Dobra, nie mam pojęcia jak za to sie zabrać.
Co mi się wydaje:
Przypadek pierwszy: Uzas = 25V.
Skoro Uzas = 25V, a Uwy = 5V, to Uce = 20V.
Jeśli Uce = 20V(2,5 raza mniejsze od Uce0), to I będzie 2,5 raza mniejsze od Icmax. Czyli I = 40mA.
Przypadek drugi: Uzas = 7V.
Uwy = 5V, więc Uce = 2V. Analogicznie jak wyżej I = 4mA
Nie sądzę, żeby to rozwiązanie było dobre, ale nic innego mi do głowy nie przyszło.
Więc jakby co, to proszę o sprostowanie. |
Tu całość źle,
Znowu trzeba przytoczy cytat:
"Ale właśnie tu początkujący popełniają kardynalny błąd. Rozumują następująco: jeśli tranzystor może pracować przy katalogowym maksymalnym napięciu kolektora UCE0 i maksymalnym prądzie kolektora Icmax, to maksymalna „moc tranzystora” wynosi P=UCE0×ICmax. Jest to absolutna bzdura"
Więc zadanie te trzeba liczyć tak:
Dla Uzas = 25V i Uwy = 5V
Uce = 25V - 5V = 20V
Ptot = 0.3W
I dla przypomnienia P = U * I ---> I = P/U
Ic_max = 0.3W/20V = 15mA
I podobnie dla b.
Zad 5 też masz źle.
No ale może teraz dasz sobie z tym radę.
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
16 Oct 2010 19:07 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
Juhas0
Poziom 11
Joined: 10 Oct 2008
Posts: 62
|
#3
17 Oct 2010 14:54 Re: Zadania z tranzystorów - prośba o sprawdzenie |
|
|
|
| jony wrote: |
Tu wszystko źle, ale to wynika z niewiedzy czym jest nasycenie.
Skoro RL = 360Ω to maksymalny prąd jaki może popłynąć w rym układzie wynosi
Ic_max = 12V/360 = 33.4mA i taki prąd będzie płyną w stanie nasycenia.
Dokładnie to
Ic_max = (Vzas - Vce(sat) ) / Rc
|
Aha, czyli moc na rezystorze będzie równa 12*0,03 = około 360 mW
| Quote: |
Zadanie 4.
Tranzystor T1 w układzie stabilizatora z rysunku:
ma następujące parametry:
Uce0 = 50V
Icmax = 100mA
Ptot = 300mW
Oblicz jaki prąd maksymalny może płynąć przez ten tranzystor przy napięciu wyjściowym stabilizatora równym 5V. Przeprowadź obliczenia dla dwóch napięć zasilających:
a) Uzas = 25V
b) Uzas = 7V
Tu całość źle(...)
Więc zadanie te trzeba liczyć tak:
Dla Uzas = 25V i Uwy = 5V
Uce = 25V - 5V = 20V
Ptot = 0.3W
I dla przypomnienia P = U * I ---> I = P/U
Ic_max = 0.3W/20V = 15mA
I podobnie dla b.
|
Ale dlaczego tak?
Przecież Ptot to moc jaka wydzieli się w najgorszym wypadku, czyli gdzieś w połowie obszaru pracy tranzystora, tak?
Jeśli tak, to maksymalny prąd powinien być ze dwa razy większy od tych 15mA
| Quote: |
Zad 5 też masz źle.
No ale może teraz dasz sobie z tym radę. |
No tak, maksymalny prąd, jaki może popłynąć jest ograniczony obciążeniem, więc:
U = 12 - 2,1(spadek napięcia na diodzie).
Licząc rezystancję zastępczą, wychodzi 80Ω, a więc maksymalny prąd, jaki popłynie to Icmax = 124mA (około).
Ale w sumie ten prąd nie jest mi potrzebny do policzenia, czy tranzystor się nadaje do tego układu. Ponieważ trzeba policzyć, czy się nie przegrzeje. Więc liczymy Ptot.
I tutaj jako Uzas daję 12V, czy 12-2,1?
Bo jeśli 12, no to wtedy Ptot = 450mW, a więc się nie nadaje.
Jeśli 9,9, to wtedy Ptot = 306mW(około), a więc od biedy by się nadał, ale nie na dłuższą metę :)
Zgadza się?
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
17 Oct 2010 14:54 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
jony
Poziom 24
Joined: 27 Jan 2004
Posts: 5758
Location: Wrocław
|
#4
17 Oct 2010 15:06 Re: Zadania z tranzystorów - prośba o sprawdzenie |
|
|
|
| Juhas0 wrote: |
Aha, czyli moc na rezystorze będzie równa 12*0,03 = około 360 mW
|
Tak
| Juhas0 wrote: |
| Quote: |
Zadanie 4.
Tranzystor T1 w układzie stabilizatora z rysunku:
ma następujące parametry:
Uce0 = 50V
Icmax = 100mA
Ptot = 300mW
Oblicz jaki prąd maksymalny może płynąć przez ten tranzystor przy napięciu wyjściowym stabilizatora równym 5V. Przeprowadź obliczenia dla dwóch napięć zasilających:
a) Uzas = 25V
b) Uzas = 7V
Tu całość źle(...)
Więc zadanie te trzeba liczyć tak:
Dla Uzas = 25V i Uwy = 5V
Uce = 25V - 5V = 20V
Ptot = 0.3W
I dla przypomnienia P = U * I ---> I = P/U
Ic_max = 0.3W/20V = 15mA
I podobnie dla b.
|
Ale dlaczego tak?
Przecież Ptot to moc jaka wydzieli się w najgorszym wypadku, czyli gdzieś w połowie obszaru pracy tranzystora, tak?
Jeśli tak, to maksymalny prąd powinien być ze dwa razy większy od tych 15mA
|
Bo moc jaka wydziela się na tranzystorze jest równa:
P = Uce * Ic
Skoro nasz tranzystor maksymalnie może rozproszyć 0.3W.
Na dodatek Uce=20V i nie zmienia się w czasie pracy, skoro to stabilizator napięcia, to oczywistym jest, że prąd tranzystora nie może być większy od :
Ic = Ptot/Uce = 0.3W/20V = 15mA
Większy prąd będzie powodował przegrzanie tranzystora
| Juhas0 wrote: |
| Quote: |
Zad 5 też masz źle.
No ale może teraz dasz sobie z tym radę. |
No tak, maksymalny prąd, jaki może popłynąć jest ograniczony obciążeniem, więc:
U = 12 - 2,1(spadek napięcia na diodzie).
Licząc rezystancję zastępczą, wychodzi 80Ω, a więc maksymalny prąd, jaki popłynie to Icmax = 124mA (około).
Ale w sumie ten prąd nie jest mi potrzebny do policzenia, czy tranzystor się nadaje do tego układu. Ponieważ trzeba policzyć, czy się nie przegrzeje. Więc liczymy Ptot.
I tutaj jako Uzas daję 12V, czy 12-2,1?
Bo jeśli 12, no to wtedy Ptot = 450mW, a więc się nie nadaje.
Jeśli 9,9, to wtedy Ptot = 306mW(około), a więc od biedy by się nadał, ale nie na dłuższą metę :)
Zgadza się? |
Tak, droga odpowiedź jest poprawna.
|
|
| Back to top |
|
|
