mateusz196 wrote: Jaki tranzystor byłby odpowiedni do sterowania przekaźnikiem zasilanym 5v.
Sygnał wychodzi z esp8266 i ma 3v. Sterowanie za pomocą stanu wysokiego.
Po podaniu sygnału 3v załączy czy się przekaźnik zasilany napięciem 5v.
Pozdrawiam
Np. można użyć popularnego MOSFET-a N -2N7002, NDS7002A w obudowie SMD SOT-23 lub 2N7000 w obudowie THT TO-92.
Max moc strat 0,2W do 0,4W, a Nexperii nawet 0,83W w SOT-23,
Max napięcie dren-źródło Uds-60V,
Max prąd drenu 2N7002: Id-0,115A, marking 702 lub 7002,
Max prąd drenu 2N7000: Id-0,2A, marking 2N7000,
Max prąd drenu NDS7002A: Id-0,28A, marking 712,
Pojemność wejściowa ważna w aspekcie przełączania, sterowania krótkim impulsem i rezystancją rezystora szeregowego oraz rezystancją wyj układu sterującego Ciss-50pF lub 60pF w zależności od producenta.
Przekaźnik do + 5V i do Drenu (D). Równolegle do przekaźnika szybka dioda przełączająca np. 1N4148, Katoda do + 5V, Anoda diody do Drenu tranzystora. Bramka (G) tranzystora przez rezystor szeregowy 10k do wej. z układu sterującego, oraz Bramka (G) podłączona także do masy przez rezystor 100 kOhm. Źródło tranzystora (S) do masy układu.
Jak układ nie będzie chciał włączać przekaźnik należy zmniejszyć rezystor szeregowy z 10 kOhma do 1 kOhma. Rezystor 100 kOhm między masą, a bramką tranzystora bez zmian.
Ewentualnie nie ruszać rezystora szeregowego 10 kOhm tylko zwiększyć rezystor między masą, a bramką do 1 MOhma (wydłuży się czas wyłączenia tranzystora po zaniku napięcia sterującego do maks. 14us).
Rezystor szeregowy zabezpiecza wyj. układu sterującego przed uszkodzeniem w razie uszkodzenia tranzystora i powinien być jak największy. Wartośc rezystora szeregowego 10 kOhm przy zwarciu (przebiciu obwodu bramki do masy lub Drenu tranzystora) powoduje przepływ prądu na poziomie 5V/10 kOhm= 0,5mA czyli taki prąd nie stanowi zagrożenia jego przeciążenia, uszkodzenia układu sterującego. Dla rezystora szeregowego 1 kOhm prąd ten wyniósł by 5 mA, co także jest wartością bezpieczną. Moc strat obu rezystorów min 0,1W. Były by to rezystory w obudowie: SMD 0805 lub THT 0,125W.
Czas po jakim na bramce tranzystora pojawiło by się napięcie max z wyj ukł. ster.=0,7*10k*60pF=0,42us=420ns.
Czas po jakim na Drenie tranzystora pojawiło by się 5V, nastąpiło by wył przekaźnik gdy dla temp otocz.=25st.C,
Uoff min=Ug<2,5V.
Uon=Ug, (Ug-Uoff min)/Ug= (3V-2,5V)/3V=0,5/3V=0,1667,
Toff max = 0,7*100k*60pF=4,2us,
Toff min=Toff max*(Ug-Uoff min)/Ug= 4,2us * 0,1667=0,7us.
dla Uoff min=Ug<2V, Toff min=Toff max*(Ug-Uoff min)/Ug= 4,2us* (3V-2V)/3V=4,2us*1V/3V=4,2us*0,3333=1,4us.
Jak widać dla wyższego napięcia załączenia bramki (Ug=2,5V) przy którym przestaje płynąć prąd drenu (cewki przekaźnika), czas wyłączenia jest krótszy niż dla napięcia niższego napięcia załączenia bramki (Ug=2V). Dokładne napięcie załączenia tranzystora można odczytać z wykresu dla temp 25 st C, i Id=2/3 max Ip, Ip max =36mA czyli dla Id wynoszącym około 20mA oraz Uds=5V.
Czas wyłączenia tranzystora na poziomie około 1,4 mikro sekundy jest dobry nawet dla szybkiego zaniku napięcia sterującego, wyłączania tranzystora. Im będzie on szybszy tym także układ będzie pobierał mniej energii z zasilania i mniej energii będzie wydzielać się w obwodzie drenu tranzystora.
Wartość napięcia ster. bramką tranzystora dla u ster=3V i rez. Rszer=10k, oraz Rrozł=100k. Ug= 3V*100k/(10k+100k)=2,72V. Generalnie standardem zasilania dla cyfrowych układów MOSFET lub TTLV jest 3,3V, a nie 3V max 3,63V czyli dla u ster=3,3V Ugmax=3V.
Jeśli układ będzie pracował w temp. dodatnich około 20-25st.C to napięcie rzędu nawet 2,7V wystarczy do załączenia przekaźnika, którego cewka powinna mieć rezystancję dla 5V zasilania około 140-150 Ohm co powoduje iż max prąd przekaźnika wyniósłby około 36mA.
Wyprowadzenia tranzystora SMD SOT-23:
Od lewej str., czytając oznaczenie układu na obudowie, Bramka (G) jest po lewej str., po środku jest Dren (D), po prawo jest Źródło (S).
Tranzystor SMD w obudowie SOT-23 (TO-236AB) na obudowie może mieć napis 702, 712, 7002, 12% jest to tzw. Marking.
Wyprowadzenia tranzystora w obudowie THT TO-92
Od lewej str., czytając oznaczenie układu na obudowie, Źródło (S) jest po lewej str., po środku jest Bramka (G), po prawo jest Dren (D).
Tranzystor 2N7000 w obudowie THT TO-92 na obudowie może mieć napis 2N7000 jest to tzw. Marking.
link do pdf-a 2N7000 i 2N7002 firmy ON Semi:
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NDS7002A-D.PDF
link do pdf-a 2N7002 firmy Nexperia:
https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/2N7002.pdf
Można także użyć tranzystorów bipolarnych N-P-N np. z serii BC546 do BC550 różnią się max napięciem Uce od 30V do 80V, prąd Ic-100mA lub BC337 do BC337-40 różnią się wsp. wzmocnienia prądowego, Ic-0,8A.
Układ 2N7000(2) jest lepszy z uwagi na mniejsze straty włączenia (mnejsze nap Uds, jest znacznie szybszy i nie potrzebuje dużego prądu sterującego na podtrzymanie w załączeniu tranzystora/przekaźnika i równy jest upływowi prądowi przez rezystor bocznikujący 100 k z Ug=3V (dla Uz=3,3V) czyli Ister=3V/100k= 0,03mA.
W przypadku tr. bipolarnego Ister=3V-0,7V (dla Ube ON)/1k (Rszer)=2,3V/1k=2,3mA. Można było by dać większy Rszer, ale odbiło by się to na większym Uce czyli było by mniejsze nap .na włączonym przekaźniku co mogło by poskutkować jego niekontrolowanym przełączaniem. zmniejszenie z kolei Rszer spowodowało by większe obciążenie końcówki sterującej procesora oraz pogorszenie separacji układu sterującego od przekaźnika co mgło by skutkować jego uszkodzeniem gdy uszkodzony został by tranzystor załączający przekaźnik.
link do pdf-a BC546-BC550:
https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/BC546.pdf
link do pdf-a BC 337
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC337-D.PDF
?