Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prośba o pomoc w doborze tranzystora

19 Lut 2013 23:09 4890 30
  • Poziom 16  
    Witam

    Otóż chciałbym użyć jako klucza tranzystora bipolarnego, do włączania/wyłączenia silnika DC. Baza tranzystora podpięta będzie pod uC który zasilany jest napięciem 3V. Silnik również będzie zasilany takim napięciem.

    Wydajność prądowa pinu uC (który podpięty będzie do bazy) to 40mA więc myślę że spokojnie wystarczy.

    Prąd na kolektorze (w który wpięty będzie silnik) wyniesie maksimum 800mA.

    Silnik będzie włączany co około pół godziny na ~2s.

    Proszę o pomoc, ponieważ nie za bardzo orientuje się na chwilę obecną w modelach tranzystorów.

    Pozdrawiam
  • Poziom 28  
    Idź do sklepu i zapytaj tranzystor o podanych parametrach, znajdź taki o jak największym wzmocnieniu prądowym i jak najmniejszym napięciu nasycenia (najtańszy ;) ).
    Nie masz dużych wymagań, zadziała nawet BD137
    Ale pamiętaj, że w takim układzie (domyślam się że wspólny emiter) przy 1A prądu to twój silnik dostanie pewnie ze 2V zamiast 3, w najlepszym razie 2.5V.
    Chyba, że znajdziesz jakiś tranzystor co przy 1A ma napięcie nasycenia 0.1V
    Lepszym rozwiązaniem może być mosfet o niskiej rezystancji DS
    (Straty mocy pomijam, bo w 2s to 1W nie uszkodzi tranzystora)
  • Pomocny post
    Moderator Projektowanie
    Zadziała, ale nie najlepiej, gdyż takie zwykłe tranzystory mają spore napięcie nasycenia - BD13x może mieć ponad 0,5V przy tym prądzie i wtedy z 3V zasilania na silnik dostanie się tylko 2,3-2,5V. To duży spadek, bo ok. 20% napięcia zasilania nominalnego 3V, ale najgorsze, że temu tranzystorowi trzeba dać prąd bazy co najmniej 1/20 prądu kolektora czyli co najmniej 40mA. Z mikroprocesora to raczej niemożliwe, na pewno napięcie sterujące mocno spadnie przy takim prądzie.
    Proponuję użyć tranzystor MOSFET, a jeśli już musi być bipolarny to polecam 2SC5707 - http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/sanyo/2SC5707.pdf, 2SC5706 - http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/sanyo/ds_pdf_e/2SA2039.pdf
    Te tranzystory mają bardzo małe napięcie nasycenia - poniżej 0,1V przy 0,8A, bardzo dużą betę co sprawia, że bardzo łatwo się nimi steruje (mały prąd w bazie - tu wystarczy 15mA). Rezystor w bazie daj 120Ω.
    Tranzystory dostępne w sklepach w cenie ok. 3zł.
  • Poziom 16  
    Bardzo chętnie użyłbym MOSFET'a - bo się do tego bardziej nadaje, tylko problem w tym, że z tego co wiem to w takiej konfiguracji trzeba zrobić driver mosfet'a, a mnie troszkę ogranicza przestrzeń na PCB.
  • Poziom 28  
    Nic podobnego, nie potrzebujesz żadnego drivera, mało tego można nawet już dostać mosfety o RDS 0.1R w obudowie sot23, załączane przy 2.5V VGS.
    Drivera nie potrzebujesz, bo nie będziesz kluczował tego mosfeta z 100kHz.
    Udało mi się kiedyś kupić trochę tranzystorów KMA3D6N20 i bardzo jestem z nich zadowolony.
    Kluczuje taki bezpośrednio z portu procesora, wprawdzie 5V, ale przy 20kHz i 1A nie nagrzewa się prawie wcale. W Twoim przypadku to idealne rozwiązanie (wymiary i straty mocy)
  • Moderator Projektowanie
    Niekoniecznie. Problemem jest niskie napięcie sterujące (poniżej 3V) - ale szukaj MOSFET-a typu "Logic Level", np. http://www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDD24AN06L_F085.pdf . To nienajlepszy typ tutaj ale jako przykład.
    Ale z efektów 2SC5706/7 będziesz zadowolony.
  • Poziom 16  
    Jeszcze jedno pytanie, z tego co widzę ten IRLM2502 ma napięcie przełączania 0,6V...1,2V.

    Wystawie na pinie stan HiZ z którego co prawda prąd nie popłynie, ale napięcie się tam pojawia, czy to napięcie nie spolaryzuje mi przypadkowo tranzystora?
  • Moderator Projektowanie
    Napięcie 0,6-1,2V to napięcie "niewłączenia tranzystora. Jego włączenie musi się odbyć napięciem Vgs wyższym, w zależności od egzemplarza większym od 0,6V-1,2V.
    Zauważ, że na wykresach Fig.1, Fig.2 podano włączenie od Vgs=2,25V i niższym raczej nie ma co liczyć na włączenie, no może 2V go dla takiego prądu włączysz.
  • Poziom 16  
    No tak, ale mimo wszystko dla stanu HiZ napięcie na pinie będzie pływało od 0-3V.
    Czy to napięcie może mi spolaryzować tranzystor tak że będzie on otwarty?
  • Poziom 28  
    Jak zostawisz port w hiZ to chyba logiczne, że można się spodziewać jakiegokolwiek napięcia na bramce tranzystora. To nie tranzystor bipolarny, że "będzie pobierał prąd przez bazę". Jeśli nie możesz wyłączyć procesora z ustalonym stanem na wyjściu, to użyj rezystora który podciągnie bramkę w którąś stronę. Nikt rozsądny nie zostawia portu sterującego w hiZ.
  • Poziom 16  
    OK, dzięki za odpowiedź. Czyli muszę podpiąć równolegle między port a bramkę rezystor (np. 2,2k) zwarty do GND?
  • Pomocny post
    Poziom 28  
    Tak koniecznie daj rezystor jeśli bramka miała by pozostać "w powietrzu".
    (Naprawdę nie analizujesz schematów innych konstrukcji? - jest ich tysiące
    Jeśli nie to pora zacząć ;) )
  • Poziom 16  
    Serdecznie dziękuję za pomoc. Bardzo mi pomogliście :)

    Co do innych konstrukcji, to właśnie nie mogłem znaleźć kompleksowo opisanego takiego problemu.

    Wybrałem taki tranzystor: IRF7303, są to co prawda 2 N-MOSFETY, w jednej obudowie, ale innego w moim sklepie wysyłkowym nie ma. Poza tym, zaczyna przewodzić już od 1V, no i ma małe wartości "Leakage" co w moim projekcie (zasilanie baterią) ma duże znaczenie.
  • Moderator Projektowanie
    To nie jest dobry wybór.
    On nie zaczyna przewodzić od 1V, tylko na pewno żaden egzemplarz nie przewodzi do 1V - min.Vgs(th).
    A od ilu przewodzi 1A? - przeciętny?, najgorszy? Nie podano max.Vgs(th)
    Patrz na Fig.1, Fig.2 - podają charakterystyki od Vgs=4,5V - wprawdzie dla Id=20A ale nie masz tam żadnej informacji, czy i jak będzie przewodził dla 2,5-3V.
    Pisałem abyś szukał "logic level".

    No i jego Rdson nie powala na kolana jak na MOSFET- należy się spodziewać 0,1Ω co da spadek napięcia 80mV - tyle samo co na bipolarnym 2SC5707.

    No i metoda kupowania "tylko w moim sklepie" nie jest właściwa. Kupuj to co Ci potrzebne (wg parametrów), a nie to co jest dostępne.
    Kot, który czatował przy jednej dziurze zdechł z głodu :D
  • Poziom 16  
    Racja, racja. Nie czytałem, datasheetów tranzystorów od chyba dwóch lat i mi umykają tak ważne rzeczy :)

    Nawet na Fig.3 widać że przewodzi jako tako od 4V

    W takim razie zastosuje tego IRLML2502, chyba że w TME będą mieli coś lepszego.
  • Poziom 12  
    Czy są tranzystory IRLML2502, FDN335N w obudowie DIP ? Chodzi o to żeby nie lutować układu. Już od paru miesięcy przeglądam strony internetowe oraz elektrodę. Szukając właśnie tranzystora który puści 0.75 A 1.5V, w obudowie żeby nie lutować oraz żeby działał najlepiej od 2.5 VGs, ewentualnie 4.5 VGs (będzie uruchamiany z układu 74HCT595 >> 5V ).
  • Poziom 12  
    Jestem początkującym, trochę jednak wiem, mam mało praktyki. Powiem dokładnie o co chodzi, mam układ 74HCT595 który jest wpięty do mikrokontrolera. Układ 74HCT595 jest rejestrem i jest zasilany osobno. 5V - standard TTL (chyba). Mam silnik 5 fazowy krokowy, PK545-NBC-C25, DC 0.75A, 2.2 Ohm, zasilany 1.5V. Muszę zbudować sobie do niego sterownik.
    Sterownik składać się będzie z 10 tranzystorów. Jak na schemacie:

    Prośba o pomoc w doborze tranzystora

    Chciałbym sobie ten układ przetestować na płytce prototypowej.

    Potrzebny jest MOSFET który się w pełni otwiera już na 2.5 V (lub 4.5V) oraz tak żebym nie musiał go lutować do jakiś adapterów np. SOT-23 do DIP8. Ja tutaj nie potrzebuje sterowania tranzystorem, tylko traktuje go jak zawór.

    Proszę moderatora, żeby mnie nie pobił za posty na elektrodzie.
  • Moderator Projektowanie
    Chyba sam nie wiesz co chcesz. Na tym schemacie są bipolarne a nie MOSFET-y, zresztą schemat mało czytelny.
    Sterowanie napięciem 2,5V czy 4,5V to duża różnica - więc w końcu jakie? Bo jeśli z HC595 to 4,5V (jesteś pewien, że rejestr będzie tu odpowiedni?)
    4,5V - np: N-channel AP9962GJ http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/509166/A-POWER/AP9962GJ.html jest w TME,
    P-Channel AP4435GJ http://www.tme.eu/pl/Document/399565ce654e31b7ee628a5d3d5210cf/AP4435GHJ-3.pdf
  • Poziom 12  
    Rejestr 74HC(T)595, a ty podałeś 74HC595. HC - CMOS 3.3 V (jakoś tak), a HCT - TTL 5V.

    Schemat jest zabrany z Internetu, ja chciałbym wykonać to w podobny sposób na MOSFET.
    Rejestr stosowany jest po to by mieć więcej dostępnych wyjść z mikrokontrolera.

    Przeglądając PDF'a 74HC_HCT595.pdf układ ma na wyjściu napięcie od 2 do 6 V w zależności jak go zasilę - on nie ciągnie zasilania z mikrokontrolera.

    Czyli na wyjściu mogę wyciągnąć maksymalnie 6V, wydawało mi się, że MOSFET sprawdzi się tutaj dobrze.

    AP9962GJ - patrzę na charakterystykę " Fig 1. Typical Output Characteristics" czyli przy 5 V on mi jest w stanie podać na wyjściu około 50 A ?

    Jak masz dobrą literaturę jak dobierać tranzystory dla ludzi którzy pierwszy raz mają z tym do czynienia to możesz dać linka. Teoria z praktyką już tak dobrze się nie łączy.
  • Moderator Projektowanie
    U mnie to była literówka - chciałem napisać HCT.
    Ale Ty jak widzę mylisz je - poczytaj dobrze datasheet HC/HCT. Różnią się one napięciem zasilania (HC 2-6V, HCT - 5V tylko bo to zamiennik starej serii TTL 47xx) oraz poziomem napięć logicznych (HCT jak TTL 74xx, HC - inne poziomy, zależne od napięcia zasilania).
    Tak więc maksymalnie będziesz miał Uwy =ok.6V dla HC i 5V dla HCT. I nie możesz ich stosować zamiennie.
    yakuzja napisał:

    AP9962GJ - patrzę na charakterystykę " Fig 1. Typical Output Characteristics" czyli przy 5 V on mi jest w stanie podać na wyjściu około 50 A ?

    Źle to czytasz. 50A to czysta teoria, ten tranzystor "odparuje" przy 50A.
    Fig1 do Fig4 pozwalają na zorientowanie się jak tranzystor jest otwarty w zależności od Vgs (typowy egz.) - jaką ma wtedy Rds, jaki spadek napięcia D-S: Uds=IRds.
    Tranzystor jest otwarty całkowicie wtedy gdy podasz mu takie Vgs aby Rds spadło do poziomu katalogowego (AP9962 - Rdson=30mOhm przy Vgs=4,5V). Wówczas na takim kluczu spadek napięcia wyniesie przy przewodzeniu prądu 0,75A Uds=IRdson=0,75 x 0,03=0,023V (dla zimnego), moc na nim P=I x Uds=0,75 x 0,023= ok. 18mW (zimny).
    Gdybyś chciał puścić Id=50A, to na Rds=30mOhm powstałby spadek napięcia Uds=1,5V, co dałoby moc P=75W - tranzystor rozpukł by się po 1 sek.

    yakuzja napisał:
    Jak masz dobrą literaturę jak dobierać tranzystory dla ludzi którzy pierwszy raz mają z tym do czynienia to możesz dać linka. Teoria z praktyką już tak dobrze się nie łączy.

    Wszystko jest w sieci, ale bez praktyki się nie obejdzie. Najlepsza nauka jest na własnych błędach, więc trochę tranzystorów musisz spalić :D
    W skrócie - ważne jest Rdson, Vgsth i ich rozumienie, a także Qg, Ciss, Rth, Idmax, itd.
  • Poziom 12  
    Czyli lepiej dla mnie jak zastosuję 74HC595, już miałem zamawiać HCT. To w sumie AP9962GJ jak mu dam 6V to straci na oporze i będzie spokojnie zasilał silnik ? A jeśli chodzi o moc jaką mogę maksymalnie przez niego puścić ? No to mój silnik: 0.75A x 1.5 V = 1.125 W, to przecież 18mW jest za mało ?

    Dobrze to rozumiem:

    Prośba o pomoc w doborze tranzystora

    W obrazku miało być: Vgsth - napięcie regulowania oporem, od kiedy przewodzi - regulujemy napięciem

    G: a) Vgs = 4.5 V
    S: b) 4 V , 1,5 A

    1.5A x 0,03 opór = 0,045 V spadku, a więc na D = 3,955 V, 1.5 A ?

    G: b) Vgs = 6V to opór odczytany jest z wykresu "Fig 3. On-Resistance v.s. Gate Voltage" wyniesie Rdson=27mOhm
    S: b) 4V, 1.5A

    1.5A x 0,027 opór = 0,0405 V spadku, a więc na D= 3,9595 V oraz 1.5 A
  • Moderator Projektowanie
    yakuzja napisał:
    Czyli lepiej dla mnie jak zastosuję 74HC595, już miałem zamawiać HCT. To w sumie AP9962GJ jak mu dam 6V to straci na oporze i będzie spokojnie zasilał silnik ?

    Bez większego znaczenia, czy HC czy HCT.
    yakuzja napisał:
    A jeśli chodzi o moc jaką mogę maksymalnie przez niego puścić ? No to mój silnik: 0.75A x 1.5 V = 1.125 W, to przecież 18mW jest za mało ?

    Nie moc ale prąd.
    Co tu ma moc silnika do mocy strat na tranzystorze?
    Obawiam się że nic nie rozumiesz.
    yakuzja napisał:
    Dobrze to rozumiem:
    Prośba o pomoc w doborze tranzystora
    W obrazku miało być: Vgsth - napięcie regulowania oporem, od kiedy przewodzi - regulujemy napięciem
    G: a) Vgs = 4.5 V
    S: b) 4 V , 1,5 A
    1.5A x 0,03 opór = 0,045 V spadku, a więc na D = 3,955 V, 1.5 A ?

    Ostatnie zdanie jest prawdziwe.
    Na tym obrazku jest sporo głupstw.
    Wytłumaczenie ich zajęłoby kilka stron A4 i kilka godzin, ale też wywołałoby z Twojej strony następne pytania w potrójnej ilości.
  • Poziom 12  
    Zakupiłem N-channel AP9962GJ + 74HC595. Podłączyłem i działa. Z tym, że na bramce tranzystora niby daje się rezystor żeby się rozładowała, ja dałem diodę led. Jak dioda się zapala czyli impuls z rejestru to tranzystor się otwiera i wentylator zaczyna kręcić (test). Teraz mam inny problem, ten tranzystor "zwiera nam Massę" Czyli + wpięty do np. baterii i silnika jest bezpośrednio. Minus leci na surce, później z drenu dalej na silnik. Jak na bramkę dam napięcie to kręci.

    - A co mam zrobić jeśli muszę zwierać plusa, czyli Massa wpięta do silnika, a my zwieramy plusa ? Jak to zrobić ?

    Filmik jak mi to działa:

    Link


    P.S mam lipny zasilacz, muszę z kompa wyciągnąć - będzie lepszy :D
  • Moderator Projektowanie
    yakuzja napisał:

    - A co mam zrobić jeśli muszę zwierać plusa, czyli Massa wpięta do silnika, a my zwieramy plusa ? Jak to zrobić ?

    Nie "Massa" ale masa.
    Nie masa wpięta do silnika ale silnik podłączony do masy a włączany w plusie -?
    Wtedy należy zastosować P-Channel o małym Rdson, niskim Vgsth (Logic Level) wpięty źródłem do +1,5V, z bramki do źródła opornik 47k, bramka tranzystora sterowana z 74HC/HCT, +1,5V i +5V połączone razem, minus 5V pozostaje masą ale sygnałową, minus 1,5V jest masą zasilania silnika - te dwie masy muszą być niepołączone, gdyż połączone muszą być +1,5V i +5V.
    Układ będzie włączał silnik "odwrotnie" - t.zn. silnik będzie włączony gdy na wyjściu 74HC/HCT będzie zero.
  • Poziom 12  
    Prośba o pomoc w doborze tranzystora

    Chyba tak jak wyżej :) A do MOSFET-N też opornik 47k :) Zamówiłem + jeszcze diody Zenera, żeby mieć potrzebne napięcia na rejestrach (inny zasilacz).