Cytat: Prąd Ic policzyłem z oporności cewki przekaźnika I=U/R (R cewki)
Prąd IB jest 200x mniejszy (z datashetu odczytałem wzmocnienie dla prądu 80mA)
Dla pracy tranzystora w charakterze klucza, takie wyliczenia służą tylko oszacowaniu minimalnego prądu bazy. W praktyce przyjmuje się prąd bazy większy od ww.
Cytat: i jeszcze taka dziwna sprawa - jak podaje napięcie 5V na emiter a na wejście sterujące przez opornik 3,3k z tego samego źródła to nieważne czy R2 jest czy go nie ma układ działa.
W przypadku podawania +5V z jednego źródła, a +3,6V z stanu logicznego Procesora to układ bez R2=(2,2k na tą chwilę) nie działa.
Istotne jest napięcie między emiterem i bazą - Ube (patrz rysunek).
Jeśli spojrzysz na charakterystykę tranzystora, zobaczysz, że znaczący prąd bazy zaczyna płynąć dopiero po przekroczeniu tych ok. 0,6-0,7V.
Drugie to to, że wzrost prądu nie powoduje znaczącej zmiany napięcia Ube. W obliczeniach prądu Ib można więc przyjmować, że gdy nie ma R2, zależy on tylko od rezystancji R1.
Jeśi będzie dostatecznie mała, aby wywołać prąd bazy równy lub większy od tego, który wyliczyłeś sobie w cytowany na początku sposób, ze wzmocnienia, to tranzystor będzie pracowal poprawnie jako klucz, czyli zostanie otwarty i się nasyci, a napięcie kolektor-emiter (Uce) spadnie do ok. 0,1-0,2V.
Oczywiście, warunkiem wywołania odpowiedniego prądu bazy przy danej rezystancji R1 jest odpowiednio duża różnica napięć między napięciem na emiterze (zasilaniem), a napięciem wejściowym.
Stąd, okazuje się, że kiedy na wejście podajesz 0 lub trochę ponad 3V z procesora, wystarczy to dla przepływu takiego prądu bazy, który wysterowuje tranzystor - klucz. Może nie w pełni i napięcie Uce nie spada do tych 0,1-0,2V, czyli nie jest to praca "czysto" kluczująca, ale przekaźnik może dostać swoje i przyciągać.
Zasilając wejście z 5V, nie masz żadnej różnicy napięć, która mogłaby wywołać prąd bazy - przekaźnik nie przyciąga, a już przyciągnięty, zwalnia.
Teraz dodajesz R2.
Jak widać na schemacie, bocznikuje złącze baza-emiter tranzystora. O ile bez niego napięcie Ube mało zależało od prądu, teraz - w jego obecności, kiedy "wchodzi" do nieliniowego dzielnika R1/ R2 równolegle do złącza b-e tranzystora - będzie ono zależeć od stosunku R1/R2.
Duże wartości R2 spowodują, że większość prądu z zasilania do wejścia popłynie przez złącze b-e tranzystora i i wysteruje go podobnie jak w układzie bez R2.
Jeśli zaczniesz natomiast zmniejszać R2, w pewnym momencie R1/R2 będzie na tyle duże, że napięcie na R2, a więc i na równoległym złączu b-e spadnie poniżej 0,6V - udział tego złącza w przepływie prądu od zasilania do wejścia znacząco zmaleje. Sam tranzystor się zatka, a przekaźnik zwolni.
Jak dobrać R2?
Kiedy różnica między napięciami wejściowymi dla stanów on i off, w odniesieniu do napięcia zasilającego, jest niewielka (3,6 wobec 12)), może nie być to takie jednoznaczne, jak w przypadku samego R1.
Być może trzeba to będzie zrobić w kilku krokach rekurencyjnych, a waściwie nibyrekurencyjnych.
Policzyć R1 wg wskazówek, jak na wstępie, dobrać R2, skorygować R1, skorygować R2, znów R1 itd. do zwycięstwa, czyli ideału.
Jak w przypadku każdej rekurencji (tej "niby" też), ideał leżeć będzie tuż za akceptowanym błędem.
Dobra - dobrałeś R1, a co z R2?
Proste: "wyrzuć" na chwilę tranzystor i dobierz ten rezystor tak, aby dla 12V zasilania i 0V na wejściu, na R2 panowało ponad 0,6V, zaś dla 3,6V na wejściu (czy ile tam wyciągasz z procka), na R2 panowało trochę mniej niż 0,6V.
W tej sytuacji, dla wejściowego 0V, o podziale napięć decydować będzie złącze b-e tranzystora, a dla 3,6V - rezystor R2.
Po co więc nibyrekurencja?
Otóż ww. to właśnie ideał. W praktyce "decydować" oznaczać będzie potrzebę zmniejszenia zarówno R1, jak i R2.
Dlaczego?
otóż, w stanie załączenia tranzystora (0V na wejściu), przez R2 popłynie tylko część prądu.
Podziel 0,7V przez R2 i zobacz, jaką to część całego prądu weźmie na siebie R2.
Reszta popłynie przez złącze b-e.
Może się okazać, że właśnie ten pozostały kawałek będzie za nikły dla tranzystora, aby go załączyć.
Musisz wówczas zmniejszyć R1, ponownie skalkulować R2, zacząć rachunek procentowy od nowa i jeździć po rondzie tak długo, aż ułamek prądu płynący przez b-e wystarczy dla pełnego otwarcia półprzewodnika.
Proste?
PS.: Oczywiście, może się okazać, że tak jadąc w dół z oporami, przekroczysz dopuszczalny prąd wyjścia procesora.
Wtedy daj se luz - jak napisał Kybernetes, układ stanie sie niepraktyczny i pozostanie użyć npn-a.
