Elektrik ve elektronik
BJT Anahtar ve Baz Direnci Hesaplayıcı
NPN veya PNP anahtarlar için baz direncini boyutlandırın, baz akımını ve direnç/transistör güç kaybını tahmin edin.
Girdiğiniz değerler
Sonuçlarınız
- Önerilen direnç
- —
- İdeal direnç
- —
- Gerekli baz akımı
- —
- Nominal baz akımı
- —
| Direnç güç kaybı | — |
|---|---|
| Tahmini transistör güç kaybı | — |
| Nominal akım oranı · Ic/Ib | — |
Standart direnç, en az gerekli nominal baz akımını sağlamak için aşağı yuvarlanır (0,1 Ω–1 GΩ).
Ib = Ic / βNPN veya PNP anahtarı için baz direncini tahmin edin
Anahtar olarak kullanılan bir bipolar transistörün baz akımını ve standart baz direncini tahmin edin. Yük akımını, seçilen zorlanmış akım kazancını ve varsayılan jonksiyon gerilimlerini girin. NPN/PNP seçimi gösterilen bağlantıyı değiştirir; hesaplamalar, emitere göre pozitif gerilim büyüklüklerini kullanır. Bu statik model, belirli bir transistörün doyumunu, anahtarlama hızını, sürücü kapasitesini veya termal sınırlarını doğrulamaz.
Adım adım
- NPN veya PNP seçin ve şemayı inceleyin. Emitere göre kullanılabilir sürme gerilimi büyüklüğünü, mA cinsinden yük akımını, varsayılan VBE ve varsayılan VCE(sat) değerlerini girin.
- Zorlanmış kazanç Ic/Ib değerini ve E12, E24 veya E96 direnç serisini seçin. Direnç üzerinde pozitif gerilim kalması için sürme gerilimi büyüklüğünün varsayılan baz-emiter geriliminden büyük olduğundan emin olun.
- İdeal ve önerilen direnci, gereken ve tahmini baz akımını, gerçekleşen zorlanmış kazancı ve harcanan gücü inceleyin. Tahmini baz akımını sürücünün sağlayabildiği veya çekebildiği akımla karşılaştırın, ardından transistörün ve direncin teknik özelliklerini kontrol edin.
Ayarlar ve sınırlar
- Zorlanmış kazanç ve baz akımı
- Gereken baz akımı, seçtiğiniz zorlanmış kazanç kullanılarak Ib = Ic / β şeklinde hesaplanır. Bu oran bir anahtarlama varsayımıdır; transistörün küçük sinyal kazancının otomatik olarak alınmış değeri değildir. Gerçek parçaya ve yüke uygun jonksiyon gerilimi varsayımları ve baz sürme koşulları kullanın.
- Direnç seçimi
- İdeal direnç Rb = (Vdrive − VBE) / Ib olur. Araç, girilen varsayımlar altında hesaplanan baz akımının en az istenen miktarda olması için aşağı yönde standart bir değere yuvarlar. Daha sık değerler içeren bir seri farkı azaltabilir; daha düşük direnç, sürücü akımını ve direnç kaybını da artırır.
- PNP sürme ve güç kaybı
- PNP anahtarlamada sürücünün toprağa göre gerilimini değil, baz gerilimini emiterin altına ne kadar indirdiğinin büyüklüğünü kullanın. Dirençte harcanan güç, üzerindeki gerilim düşümünü ve gerçek baz akımını kullanır. Transistörde harcanan güç VCE(sat) × Ic ile VBE × Ib toplamını içerir; anahtarlama kayıplarını içermez.
Uygulamalı örnek
5 V sürme gerilimi, 100 mA yük akımı, VBE = 0.7 V, VCE(sat) = 0.2 V, 10 zorlanmış kazanç ve E12 değerleriyle NPN seçin. Gereken baz akımı 10 mA, ideal baz direnci ise 430 Ω olur.
| Rb* | Rb (E12) | Ib* | Ib | PRb | PQ |
|---|---|---|---|---|---|
| 430 Ω | 390 Ω | 10 mA | 11.0256 mA | 47.4103 mW | 27.7179 mW |
Önerilen direnç 390 Ω olur; bu değer yaklaşık 11.0256 mA baz akımı ve 9.06977 gerçekleşen zorlanmış kazanç verir. Dirençte harcanan güç yaklaşık 47.4103 mW, transistörde harcandığı tahmin edilen güç ise 27.7179 mW olur. Bu değerler, gerçek bir parça için jonksiyon gerilimlerini öngörmek yerine varsayılan jonksiyon gerilimlerini kullanır.
Sorular ve sorun giderme
LED aracı yukarı yuvarlarken burada direnç neden aşağı yuvarlanıyor?
Burada seçilen değer, modelde en az istenen baz akımını sağlamalıdır. Daha büyük bir direnç bu akımı azaltır. LED aracı ise tahmini LED akımını sınırlar; bu nedenle standart değer seçimi farklı bir amaca hizmet eder.
Bu direnci doğrudan bir mikrodenetleyici çıkışıyla kullanabilir miyim?
Hesaplanan baz akımını çıkışın akım sağlama veya çekme kapasitesiyle ve yük altındaki gerilimiyle karşılaştırın. Ayrıca transistörün çalışma koşullarını ve güç kaybını kontrol edin. Hesaplayıcı bir sürücü modeli içermez ve girilen sürme geriliminin kullanılabilir kalacağını doğrulayamaz.
Neden gerilim payı hatası gösteriliyor?
Sürme gerilimi büyüklüğü varsayılan VBE değerinden büyük olmalıdır. Aksi halde gereken baz akımı için direnç üzerinde pozitif gerilim kalmaz. Emiter referansını, polariteyi ve gerilim varsayımlarını kontrol edin; negatif direnç girerek telafi etmeye çalışmayın.