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

Tranzystory - dobór rezystorów

21 Lis 2020 23:22 141 5
  • Poziom 8  
    Cześć Wam, chce zrozumieć jak dobierać rezystory do tranzystorów mosfet, tak żeby prawidłowo pracowały i się nie grzały. Bardzo bym prosił, żebyście wytłumaczyli mi to na poniższym przykładzie tranzystorów N-mosfet oraz P-mosfet, jak Wy to robicie w praktyce?

    1. Schemat dla N-mosfet:

    Tranzystory - dobór rezystorów

    2. Schemat dla P-mosfet:

    Tranzystory - dobór rezystorów

    - Jak dobrać wartości rezystorów R4, R5, R70, R71, R72?
    - Na co mam patrzeć w DS i jakich wzorów użyć?
    - Często widziałem jeszcze rezystor ściągający do masy na bazie tranzystora NPN, dlaczego? jak go dobrać? czy w tych przykładach to błąd, że go nie ma?
    - Widziałem też gdzieś dodatkowo rezystor na bramce P-mosfeta (tu go nie ma), jak go dobrać? czy to błąd, że go nie ma?

    Proszę o wyrozumiałość i rzetelne wytłumaczenie, jeśli zrozumiem to na tych dwóch przykładach to myślę, że z innymi schematami będę sobie sam radził - zależy mi żeby się tego nauczyć :)
  • Poziom 22  
    Straty w tranzystorach mosfet dzielimy na dynamiczne i statyczne.
    Statyczne, w stanie albo pełnego otwarcia, albo pełnego zamknięcia. Wiadomo, przy zamkniętym tranzystorze prąd przez niego płynący jest minimalny, strat prawie nie ma. Straty w stanie przewodzenia wynikają z prądu płynącego przez dren tranzystora oraz z rezystancji kanału. Rezystancję kanału w stanie włączonym sprawdzisz w nocie katalogowej, ma ona symbol Rds(on).
    Straty dynamiczne to inna bajka. Ogólnie mosfety zwykle pracują we współpracy z driverami mosfet. By ograniczyć straty dynamiczne zwane też stratami przełączania, trzeba jak najszybciej przełączyć tranzystor. Znaczy naładować jego bramkę do odpowiedniego napięcia -> dostarczyć do niej odpowiedni ładunek -> musi płynąć odpowiednio duży prąd przez krótki czas. Czyli im większy prąd popłynie do bramki tym szybciej przełączy się tranzystor. Liczy się dla nas impedancja ścieżki łączącej bramkę ze źródłem zasilania. W przypadku driverów Mosfet są to wartości poniżej 1 oma pozwalające na ładowanie bramek krótkimi impulsami po kilkanaście a nawet kilkadziesiąt amperów.
    Więcej o tym przeczytasz tutaj:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=17293463#17293463

    W Twoim przypadku rezystancja która ogranicza prąd ładowania bramki to rezystory R71 i R4. Muszą być rzędu kiloomów by prąd pobierany przez ukłąd sterowania i płynacy tranzystorem bipolarnym był... sensownej wartości. Dlatego Twój układ stosuje się w miejscach gdzie tranzystor nie przełącza się często, nie przełącza olbrzymich prądów że straty jednego długiego przełączenia go spalą. Rezystory jak mówiłem duże rzędu kiloomów a nawet dziesiatek kiloomów.
    Odnośnie rezystorów R5 i R72, wszystko rozbija się o prąd bramki tranzystora. To tranzystor bipolarny, także ma on pewne wzmocnienie (hfe lub beta - stosunek prądu kolektora do prądu bazy). Ale! W takich układach pracuje on w nasyceniu - sprawdzamy w nocie katalogowej lub obliczamy jako prąd większy od Ib=Ic/hfe.
    Powiedzmy wyszedł nam prąd 5mA. Sterujemy z 5V, wiemy że spadek napięcia baza-emiter to 0.6V, więc pozostałe 4,4V przy prądzie 5mA musi odłożyć się na rezystorze. Prawo ohma i mamy wartość 880 omów, w szeregu wartości sprawdzamy najbliższy w tym przypadku mniejszy.

    OgoN92 napisał:
    Często widziałem jeszcze rezystor ściągający do masy na bazie tranzystora NPN, dlaczego? jak go dobrać? czy w tych przykładach to błąd, że go nie ma?

    Nie, to nie błąd. Jest on niepotrzebny.
    OgoN92 napisał:
    Widziałem też gdzieś dodatkowo rezystor na bramce P-mosfeta (tu go nie ma), jak go dobrać? czy to błąd, że go nie ma?

    Chodzi Ci o połączenie bramka-źródło? Tak, często jest to rezystor o wartości setek kiliomów a nawet 1 megaoma. Ma on na celu rozładowywać bramkę tranzystora trzymając go zamkniętego.
    w tym przypadku... nie zaszkodzi.
  • Poziom 8  
    To zacznę od rezystorów tranzystorów bipolarnych. Żeby policzyć prąd bazy to sprawdziłem w nocie katalogowej tranzystora BC817:
    Ic=500mA - tabela maksimum ratings
    hfe=250...600 dla Ic=100mA lub 40 dla Ic=500mA

    Oraz tranzystor BC337-25:
    Ic=800mA - tabela maksimum ratings
    hfe=160...400 dla Ic=100mA lub 60 dla Ic=300mA

    Teraz które wartości mam podstawić, żeby policzyć prąd bazy?
  • Poziom 22  
    OgoN92 napisał:
    To zacznę od rezystorów tranzystorów bipolarnych. Żeby policzyć prąd bazy to sprawdziłem w nocie katalogowej tranzystora BC817:
    Ic=500mA - tabela maksimum ratings

    Nie, w tabeli electrical characteristics:
    Tranzystory - dobór rezystorów
    Ale! Jak pisałem wcześniej w takich układach zwykle chcemy by tranzystor bipolarny pracował w nasyceniu (bardzo mały spadek napięcia Uce). Potrzebujemy więc znać prąd bazy w nasyceniu LUB wzmocnienie w nasyceniu.
    W tej nocie katalogowej znajdziesz taki wykres:
    Tranzystory - dobór rezystorów
    W którym podani na górze Ic/Ib=10 i to jest wzmocnienie w nasyceniu.
    To oznacza że by uzyskać prąd kolektora powiedzmy 10mA (taki zakladamy), potrzebujemy bazą puścić 1mA.
  • Poziom 8  
    Czyli, żeby tranzystor pracował w nasyceniu z założonym prądem kolektora 10mA (spadek napięcia Uce około 0,03V ?) potrzebuję rezystora na bazie:

    wzmocnienie w nasyceniu
    Ic/Ib=10
    10mA/1mA=10

    spadek napięcia baza-emiter 0,6V
    Ub=5-0,6=4,4V

    rezystor bazy
    Rb=Ub/Ib=4,4V/0,001A=4,4k

    Teraz sprawdzam z szeregu niższą najbliższą wartość rezystora tak? Jeszcze pytanie czy spadek napięcia to Ube(on)? Który też odczytuję z wykresu?
  • Poziom 22  
    OgoN92 napisał:
    Teraz sprawdzam z szeregu niższą najbliższą wartość rezystora tak?

    Tak, ale najbliższą mniejszą. Gdybyś dał większą niż to co policzyłeś popłynąłby za mały prąd i tranzystor by się nie nasycił.
    OgoN92 napisał:
    Jeszcze pytanie czy spadek napięcia to Ube(on)?

    Takie coś nie istnieje. Coś co podałeś oznaczałoby spadek napięcia między bazą a emiterem w funkcji prądu kolektora.