Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Tranzystor BC547 - rezystor bazy

marrrtyn 09 May 2015 19:52 4206 15
Tespol
  • #1
    marrrtyn
    Level 10  
    Witam.

    Chcę sterować lampką składającą się z 16 diód RGB (12V) za pomocą mikrokontrolera AVR zasilanego napięciem 5V poprzez wyjścia PWM. Pobór prądu zmierzony na lampce RGB to odpowiednio R - 59mA, G - 74mA, B - 75mA. Lampką mam zamiar sterować za pomocą tranzystora NPN BC547. Jak dobrać tranzystor, który wstawić pomiędzy wyjście mikrokontrolera (Atmega) a bazę tranzystora?

    Pozdrawiam.
  • Tespol
  • #2
    Setel
    Level 25  
    Czy to ma być sterowanie tylko włącz/wyłącz, czy z regulacją jasności? Naszkicuj schemat funkcjonalny.
  • #3
    marrrtyn
    Level 10  
    Napisałem, że przez wyjścia PWM, więc mam zamiar regulować jasnością diód. 3 wyjścia PWM z mikrokontrolera, po jednym na każdy kolor połączone przez 3 osobne tranzystory npn.

    Przykład dla 1 koloru:
    Tranzystor BC547 - rezystor bazy
  • #4
    Xantix
    Level 40  
    Rezystor w obwodzie bazy tranzystora pracującego jako klucz dobiera się według zasady Ib=>0,1Ic. Czyli w twoim przypadku będzie to jakieś 600 omów.
  • Helpful post
    #5
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Dioda w kolektorze tranzystora, nie w emiterze !!!

    BC547 jest tu zbyt słaby. Ma Icmax=100mA ale nadaje się do pracy z prądem Ic nie większym niż 20-30mA.
    Należy zastosować np. BC337, Ib=0,1Ic, Rb=(5V-0,7V)/Ib.
  • Tespol
  • #6
    marrrtyn
    Level 10  
    trymer01 wrote:
    Dioda w kolektorze tranzystora, nie w emiterze !!!

    BC547 jest tu zbyt słaby. Ma Icmax=100mA ale nadaje się do pracy z prądem Ic nie większym niż 20-30mA.
    Należy zastosować np. BC337, Ib=0,1Ic, Rb=(5V-0,7V)/Ib.


    Czy tak jest w porządku (kolor czerwony)?

    Tranzystor BC547 - rezystor bazy
  • #9
    User removed account
    User removed account  
  • #10
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Bronek22 wrote:
    Wszystko się popali, LED razem z tranzystorem.

    Jest kolega pewien?
    Bo autor tematu pisze wyraźnie:
    marrrtyn wrote:
    Chcę sterować lampką składającą się z 16 diód RGB (12V)

    A więc nie są to zwykłe diody LED, którym należy ograniczyć prąd.
    Bronek22 wrote:

    Xantix wrote:
    Rezystor w obwodzie bazy tranzystora pracującego jako klucz dobiera się według zasady Ib=>0,1Ic.
    Nie ma takiej zasady.

    Może nie ma takiej zasady "pisanej", ale jest takowa praktyczna wynikająca z datasheet większości tranzystorów BJT - chociażby z http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/BC337-D.PDF - str. 2 - tabela i warunki dla jakich podano Ucesat, str.3 - Fig.5 - Vcesat@Ic/Ib=10.
    A przede wszystkim wynika ona z definicji nasycenia tranzystora, co jest warunkiem koniecznym jego pracy w charakterze klucza (minimalizacja Ucesat wymaga nadmiaru Ib).
    Zasada słuszna dla większości tranzystorów za wyjątkiem wysokonapięciowych i tych z bardzo dużą betą, restrykcyjna (bo zwykle wystarcza Ib<0,1Ic), ale wygodna.
    Zarzucając komuś błąd, należy samemu błędów unikać, tym bardziej że rodzi to zbędne dyskusje.
  • #11
    marrrtyn
    Level 10  
    trymer01 wrote:
    Bronek22 wrote:
    Wszystko się popali, LED razem z tranzystorem.

    Jest kolega pewien?
    Bo autor tematu pisze wyraźnie:
    marrrtyn wrote:
    Chcę sterować lampką składającą się z 16 diód RGB (12V)

    A więc nie są to zwykłe diody LED, którym należy ograniczyć prąd.


    Lampka jest już gotowa, razem z odpowiednimi rezystorami, wystarczy podać 12V na wejście. Na schemacie symbolem diody led oznaczyłem już tych 16diód wraz z rezystorami, po prostu chciałem pokazać, że w tym miejscu wpinam w obwód lampkę. Tak więc czy schemat z tranzystorem BC337 dla koloru czerwonego jest poprawny?
  • #13
    _jta_
    Electronics specialist
    Nie mieszajcie w głowie początkującemu. Dla BC337 jest gwarantowane wzmocnienie 100 przy prądzie 100mA i napięciu 1V (a dla grup -25 i -40 nawet większe). Nota katalogowa BC337 ON Semiconductor na wykresie 4 podaje typowe charakterystyki - dla prądu 100mA przy prądzie bazy 1mA spadek napięcia będzie około 0.16V, a przy 10mA 0.04V - czyli dając prąd bazy 10mA, zamiast 1mA dla typowego tranzystora zyskamy 0.12V (dla najgorszego - 0.3V) - pytanie, czy warto w tym celu tracić 9mA na większy prąd bazy, bo moc tracona przy większym prądzie bazy będzie większa; na pewno warto dać prąd bazy ze 2mA, by nasycenie było głębsze (koszt 5mW, straty na spadek napięcia dla typowego tranzystora o 7mW mniejsze - czyli 2mW zysku).

    To, że napięcie nasycenia podaje się przy I_C/I_B=10, jest związane z faktem, że tranzystory różnych typów mogą mieć różne współczynniki wzmocnienia - np. tranzystory dużej mocy miewają gwarantowany współczynnik wzmocnienia 20 i taki tranzystor przy mniejszym prądzie bazy nie będzie w stanie nasycenia - a porównywanie parametrów jest wygodniejsze, jeśli warunki pomiaru są standaryzowane - więc ustalono standard, który pasuje do wszystkich tranzystorów. Nie oznacza to jednak, że ten standard pomiarów ma być traktowany jako obowiązkowy dla wyznaczania warunków pracy tranzystorów - zwłaszcza, że tutaj moc tracona w tranzystorze będzie dużo mniejsza od dopuszczalnej.

    Przy okazji ciekawostka: ON Semiconductor dla BC547 podaje napięcie nasycenia dla I_C=100mA i I_B=5mA - typowe jest 0.2V, maksymalne 0.6V - więc i ten tranzystor można zastosować i wiadomo, jaki ma być prąd bazy (opornik bazy dla prądu 5mA byłby około 270R - ale to w przybliżeniu, bo ani napięcie emiter-baza, ani napięcie wyjściowe uC nie są dokładnie określone w notach katalogowych). Czyli BC547 też od biedy się nadaje - tylko byłby na nim większy spadek napięcia, niż na BC337, a cena jest praktycznie ta sama.
  • #14
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    I znowu zamieszanie?
    Padło tu wiele nieprawdziwych stwierdzeń/półprawd itp.
    _jta_ wrote:
    Dla BC337 jest gwarantowane wzmocnienie 100 przy prądzie 100mA i napięciu 1V

    Co z tego wynika? - bo przy spadku Uce (do pożądanej niskiej wartości rzędu 0,1V) beta mocno spada. Tak więc przyjęcie tu wartości h21E=100 jest nadużyciem.
    Mierzyć betę przy Uce=0,2V? - pewnie że można, ale to kłopotliwe - i po co?
    Jeśli amator chce się pobawić - to godne pochwały. Ale to nie jest poprawne projektowanie.
    _jta_ wrote:
    Nota katalogowa BC337 ON Semiconductor na wykresie 4 podaje typowe charakterystyki

    Otóż to - typowe. I stosując się do nich można trafić na nietypowy egzemplarz - będzie niespodzianka.
    Jedna z zasad projektowania jest aby projektować na najgorszy przypadek - nie na typowy. Inaczej - projektować należy tak, aby układ działał poprawnie niezależnie od parametrów użytych elementów (tu - dla tranzystora - niezależnie od egzemplarza/bety, Ucesat itp). Dla każdego egzemplarza, każdego producenta. I wskazane jest dodać mu "zapas" - na wszelki wypadek (zmiana prądu sterującego/obciążenia/temperatury).
    Na ten temat napisano już tak wiele (np. w różnych podręcznikach - odsyłam np. do powszechnie uznanego za autorytet P. Horowitz'a w jego słynnej "Sztuce elektroniki") że trudno to tu wszystko przepisywać, i dziwnym jest że takie mity jak w poście powyżej pokutują nadal wśród zdawałoby się doświadczonych elektroników.
    W skrócie:
    _jta_ wrote:
    To, że napięcie nasycenia podaje się przy I_C/I_B=10, jest związane z faktem, że tranzystory różnych typów mogą mieć różne współczynniki wzmocnienia

    Również półprawda, bo zasada Ic/Ib=10 obowiązuje dla wszystkich "normalnych" tranzystorów - nie tych o wysokiej becie jak np. BC547, 2SC5706, którym wystarcza Ic/Ib=20-100, wysokonapięciowych - które zwykle potrzebują Ic/Ib=5, darlingtonów - które zwykle potrzebują Ic/Ib=200-500.
    Proszę sobie uważnie przejrzeć http://www.ges.cz/sheets/2/2sc5706.pdf - dlaczego producent podaje Ucesat=f(Ic) dla Ic/Ib=20 i dla Ic/Ib=50? I podobnie podano Ubesat.
    To są parametry dla projektanta! - do zastosowania.
    Sposób może i restrykcyjny/arbitralny - ale wygodny i bezpieczny, dający pracę klucza w nasyceniu z dala od liniowego zakresu, z bezpiecznym marginesem błędu.
    A są również tranzystory, dla których podaje się te wartości dla Ic/Ib=20,50, 80, 100.
    _jta_ wrote:
    ON Semiconductor dla BC547 podaje napięcie nasycenia dla I_C=100mA i I_B=5mA - typowe jest 0.2V, maksymalne 0.6V - więc i ten tranzystor można zastosować i wiadomo, jaki ma być prąd bazy (opornik bazy dla prądu 5mA byłby około 270R - ale to w przybliżeniu, bo ani napięcie emiter-baza, ani napięcie wyjściowe uC nie są dokładnie określone w notach katalogowych). Czyli BC547 też od biedy się nadaje - tylko byłby na nim większy spadek napięcia, niż na BC337, a cena jest praktycznie ta sama.

    Taak, ale inna zasada projektowania mówi o tym, aby nie zbliżać się z prądem Ic i mocą Pc do wartości granicznych (Icmax, Pcmax) z powodów bezpieczeństwa. Poza tym zwykle przy Ic>0,5Icmax gwałtownie pogarszają się parametry tranzystora - maleje beta, wzrasta Ucesat itp.
    Wartości graniczne tranzystora to wartości wynikające z bezpieczeństwa (gwarancja, że doprowadzenia do łącza nie upalą się, że złącze nie przegrzeje się, czy nie będzie przebite napięciem itp). Co nie oznacza, że można z takimi wartościami pracować - bo to proszenie się o kłopoty.
    _jta_ wrote:
    (opornik bazy dla prądu 5mA byłby około 270R - ale to w przybliżeniu, bo ani napięcie emiter-baza, ani napięcie wyjściowe uC nie są dokładnie określone w notach katalogowych)

    Obawiam się, że wartość 270 Ohm jest o wiele za niska - dla każdego BJT małej mocy sterowanego z uC zasilanego 5V i Ib=5mA. A wartości Uwy dla uC i Ube tranzystora są dostępne w datasheet i to ze szczegółami.
    Pewnie, można projektować i tak jak sugeruje kol. _jta_ ale to właśnie nie jest poprawne projektowanie tylko zabawa dla amatora, która może sprawić niemiłe niespodzianki.
  • #15
    User removed account
    User removed account  
  • #16
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Bronek22 wrote:
    Ic = β xIb Przy spełnieniu tylko tego warunku tranzystor się nasyca.

    To nie jest poprawna definicja nasycenia tranzystora. I nawet wytłuszczony druk tu nie pomoże.
    Na taki poziom wypowiedzi mam tylko jedną radę: tranzystory dla początkujących http://elportal.pl/pdf/k01/28_13.pdf
    A ponieważ "rewelacje" sypią się tu jedna za drugą, co może być szkodliwe dla nauki początkujących, i ponieważ temat został wyczerpany - zamykam.