Électricité et électronique
Calculateur de commutation BJT et de résistance de base
Dimensionnez les résistances de base des commutateurs NPN ou PNP et estimez le courant de base et les dissipations.
Vos valeurs
Vos résultats
- Résistance recommandée
- —
- Résistance idéale
- —
- Courant de base requis
- —
- Courant nominal de base
- —
| Dissipation de la résistance | — |
|---|---|
| Dissipation estimée du transistor | — |
| Rapport nominal des courants · Ic/Ib | — |
La résistance normalisée est arrondie vers le bas (0,1 Ω–1 GΩ) pour fournir au moins le courant nominal de base requis.
Ib = Ic / βEstimer une résistance de base pour un interrupteur NPN ou PNP
Estimez le courant de base et une résistance de base normalisée pour un transistor bipolaire utilisé comme interrupteur. Fournissez le courant de charge, un gain en courant forcé choisi et les tensions de jonction supposées. Le sélecteur NPN/PNP modifie la connexion illustrée ; les calculs utilisent des valeurs absolues de tension positives par rapport à l'émetteur. Ce modèle statique ne vérifie ni la saturation, ni la vitesse de commutation, ni la capacité du circuit de commande, ni les limites thermiques d'un transistor donné.
Étape par étape
- Choisissez NPN ou PNP et examinez le schéma. Saisissez la valeur absolue de la tension de commande disponible par rapport à l'émetteur, le courant de charge en mA, la VBE supposée et la VCE(sat) supposée.
- Choisissez le gain forcé Ic/Ib et une série de résistances E12, E24 ou E96. Assurez-vous que la valeur absolue de la commande dépasse la tension base-émetteur supposée afin qu'une tension positive reste aux bornes de la résistance.
- Consultez les résistances idéale et recommandée, les courants de base requis et estimé, le gain forcé réel et la dissipation. Comparez le courant de base estimé à ce que le circuit de commande peut fournir ou absorber, puis vérifiez les spécifications du transistor et de la résistance.
Réglages et limites
- Gain forcé et courant de base
- Le courant de base requis est Ib = Ic / β, avec le gain forcé sélectionné. Ce rapport est une hypothèse de commutation, pas une lecture automatique du gain en petit signal du transistor. Utilisez des hypothèses de tension de jonction et des conditions de commande de base adaptées au composant et à la charge réels.
- Sélection de la résistance
- La résistance idéale est Rb = (Vdrive − VBE) / Ib. L'outil arrondit vers le bas à une valeur normalisée afin que le courant de base calculé soit au moins égal à la valeur demandée selon les hypothèses saisies. Une série plus dense peut réduire l'écart ; une résistance plus faible augmente aussi le courant de commande et les pertes dans la résistance.
- Commande PNP et dissipation
- Pour la commutation PNP, utilisez la valeur absolue de l'abaissement de la base sous l'émetteur par le circuit de commande, pas sa tension par rapport à la masse. La dissipation de la résistance utilise sa chute de tension et le courant de base réel. La dissipation du transistor inclut VCE(sat) × Ic plus VBE × Ib ; elle exclut les pertes de commutation.
Exemple détaillé
Sélectionnez NPN avec une commande de 5 V, un courant de charge de 100 mA, VBE = 0.7 V, VCE(sat) = 0.2 V, un gain forcé de 10 et des valeurs E12. Le courant de base requis est de 10 mA et la résistance de base idéale de 430 Ω.
| Rb* | Rb (E12) | Ib* | Ib | PRb | PQ |
|---|---|---|---|---|---|
| 430 Ω | 390 Ω | 10 mA | 11.0256 mA | 47.4103 mW | 27.7179 mW |
La résistance recommandée est de 390 Ω, ce qui donne un courant de base d'environ 11.0256 mA et un gain forcé réel de 9.06977. La dissipation de la résistance est d'environ 47.4103 mW ; la dissipation estimée du transistor est de 27.7179 mW. Ces chiffres utilisent les tensions de jonction supposées plutôt que de les prédire pour un composant réel.
Questions et dépannage
Pourquoi la résistance est-elle arrondie vers le bas ici alors que l'outil LED arrondit vers le haut ?
Ici, la valeur sélectionnée doit fournir au moins le courant de base demandé dans le modèle. Une résistance plus grande réduirait ce courant. L'outil LED limite au contraire son courant LED estimé ; sa sélection de valeurs normalisées répond donc à un autre objectif.
Puis-je utiliser directement la résistance avec une sortie de microcontrôleur ?
Comparez le courant de base calculé à la capacité de la sortie à fournir ou absorber du courant et à sa tension en charge. Vérifiez aussi les conditions de fonctionnement et la dissipation du transistor. Le calculateur ne contient aucun modèle de circuit de commande et ne peut pas confirmer que la tension de commande saisie reste disponible.
Pourquoi une erreur de marge de tension est-elle affichée ?
La valeur absolue de la commande doit dépasser la VBE supposée. Sinon, aucune tension positive ne reste aux bornes de la résistance pour le courant de base requis. Vérifiez la référence de l'émetteur, la polarité et les hypothèses de tension ; ne compensez pas en saisissant une résistance négative.