Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Övriga diskussioner relaterade till komponenter. Exempelvis radiorör, A/D, kontaktdon eller sensorer.
PeloteroSueco
Inlägg: 9
Blev medlem: 25 april 2020, 16:07:34

Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av PeloteroSueco »

Jag ångrar att jag gled ifrån elektroniken efter gymnasiet. Sökte lite på TIP120 här på forumet men blev inte klokare.
Nu läser jag på https://www.digikey.se/sv/datasheets/on ... r-tip120-d
Medan jag tittar på "equivalent circuit" så försöker jag förstå hur den reagerar.

1. Vad hander om jag kopplar t.ex. 1 Volt till basen utan resistor och heller inte har någon resistor mellan emitter-nolla? Brinner den upp? Antar att bas-emitter-bas-emitter är att betrakta som en lågohmig väg genom kretsen när jag ser "equivalent circuit", är det så?

2. Hur hög bas-emitter spänning måste till för att den ska öppna? Kan jag räkna med att 500 mV inte öppnar alls och den förblir strypt?

3. Om jag har en moped som ibland ger c:a 5,5V i en randig kabel och jag skulle behöva åtminstone 9V, eller helst 14,4V för att få ett relä att orka dra, och vill konstruera en switch som kan triggas av denna låga spänning och få mitt relä att dra... kan jag då koppla som i bifogad skiss? Borde det ge 12-2=10 volt liggandes över reläspolen?

4. Finns det bättre sätt?
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
H.O
Inlägg: 5685
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av H.O »

Vanliga transistorer, så kallade BJT, är strömstyrda. Det är "mängden" ström som flyter från bas till emitter som styr mängden ström som flyter från kollektor till emitter.

1) Bas-Emitter-sträckan är att betrakta som en diod. Om du har emittern "jordad" och lägger 1V direkt på basen så kommer nånting att "ge sig". Antingen så strömbegränsar spännningskällan så att spänningen sjunker till diod-sträckans framspänningsfall eller så går transistorn sönder på grund av för hög ström.

2) Du styr inte transistorn med en spänning på basen, du styr den med en ström. Det är därför du ska ha en resistor i serie med basen. Men som sagt, bas-emitter-sträckan är att betrakta som en diod och under (utan att tittat på databladet för transistorn i fråga) 0.5V leder den förmodligen inte alls.

3) Ja. Lite beroende på värden på R1 och R2 såklart men rent generellt så skall det fungera. Du bör sätta en diod tvärs över relä-spolen, med katoden mot "plus" - annars riskerar du att slå sönder transistorn.

4) Njae, bättre på vilket sätt? Det där är ett ganska bra och vedertaget sätt - förutsatt att du lägger till dioden över spolen.
PeloteroSueco
Inlägg: 9
Blev medlem: 25 april 2020, 16:07:34

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av PeloteroSueco »

Jag försöker nu förstå hur jag ska räkna ut vilken ström jag kommer få genom bas-emitter i krets som i nya bilden.

Att jag tänker bas-emitterspänning är för jag försöker minnas hur jag räknade på komponent värden i GE-kopplad förstärkare utan motkoppling back in the days (filmen Ghostbusters skulle snart ha premiär och Van Halen hade randig tröja).

Vidare så misslyckas jag med att förstå hur dioden skyddar från en eventuell transient orsakad av spolen, för jag anar att det skulle röra sig om att induktansen obönhörligen ger sig till känna i samband med att spänningen slås ifrån e.dyl???
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av YD1150 »

Och värt att nämna är att TIP120 är en så kallad "Darlington", den har
två transistorer i "seriekopplade" samma kapsel, så strömförstärkningen
är transistor 1 * transistor 2. Så om varje transistor har 100ggr Hfe (strömförstärkning)
så ger det totalt 100*100=10000ggr. Kollektorströmmen är alltså 10000 gånger
högre än den du skickar in på basen. Ett relä som behöver 200mA (0,2A) kan du styra
med 20µA (0,00002A). Se datablad för exakta uppgifter på Hfe.
Tröskelspänningen blir också 2 x 0,7V = 1,4V då vi har 2 x Vbe att övervinna.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av YD1150 »

En spole (induktans) är "strömtrög" - den tycker inte om förändringar i strömmen. Försöker man bryta strömmen så kommer spolen att svara med en hög spänning som blir högre ju snabbare man försöker bryta strömmen. En spole som det flyter en ström igenom har ett magnetfält "runt sig" som kollapsar då strömmen bryts och detta inducerar just spänningen över spolen.

Dioden kommer att köra in "överskottet" i reläspolen så att den inte gör någon skada, det enda som sker är att relät inte slår ifrån riktigt lika fort, det kanske fördröjs någon/några millisekunder (vild gissning nu). Dioden kommer att driva runt en ström genom spolen tills den klingar ut då spolen har en resistans (strömmen blir till värme).

Utan dioden så kan transistorn skadas permanent då spänningen kan uppgå till 50-100V rätt fort.
PeloteroSueco
Inlägg: 9
Blev medlem: 25 april 2020, 16:07:34

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av PeloteroSueco »

Jag antar att jag ritade dioden korrekt kopplad då?
Och att inducerad spänning laddas ur genom dioden i det ögonblick som "collector-emitter" slagit om till ett högohmigt tillstånd. Men jag vill gärna tro att även dioder kan ta stryk, jag borde klara mig med en 1N4001?

I databladet i min länk har jag för mig att jag kunde utläsa att MAX bas-emitterström är så hög som 120mA, samt att MAX Vbe=2,5V.
Så om jag kastar på 30mA och 1,5 eller 1,6V så borde jag ha säkerställt att den bottnat fullt ut?

Men hur ska jag räkna egentligen. Om jag tittar på min andra skiss så har jag gjort en spänningsdelare med R1 och R2 men strömmen genom R1 kommer ju dela på sig till en ström genom R2 och en genom trissan/trissorna. Och då blir ju "bas-emitter" också en del av spänningsdelaren och ju mer lågohmig den är i förhållande till R2, desto större inverkan på resultatet.... Så hur ska jag beräkna och i vilken följd bör jag räkna på komponenterna?

Tack, alla så här långt! <3
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 45175
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av TomasL »

Eftersom just denna trissa har inbyggda bas-emittermotstånd, så behöver du inte det externa.
Anpassa basmotståndet till den basström du behöver för att få transistorn att bottna, dvs du får ta reda på hur mycket kollektorström du behöver, dubbla det, typ.
Då får du fram basströmmen ur databladet, (Uin-Ube)/Ibe ger dig motståndets resistans
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av YD1150 »

Hur hög resistans i "Ω" har du på reläspolen?
Eller om du vet strömmen som den behöver för att dra normalt eller "pålitligt".

Ska du mata den med en källa som ger noll och +5V så kan man utelämna motståndet till jord.

Om relät behöver säg 200mA @ 12V så tittar man i databladet på hFE DC current gain
att den är på minst 1000 gånger. Basströmmen blir då
(kollektorströmmen kallar vi Ic), Ic/hFE = 0,2A/1000 = 0,0002A = 200µA

Med 5V in så tar vi bort 1,4V (då det är en darlington, 2 x Vbe = 2 x 0,7V)
5V-1,4V=3,6V som måste bort i motståndet som sitter i serie med basen.
3,6V/0,0002A ger 18000Ω eller 18kΩ, men du kan säkert ta något lägre värde
Prova t.ex. med 4,7-10kΩ i serie med basen, det yttre motståndet kan du ta bort
för det finns visst inbyggda motstånd i TIP120 mellan bas och emitter
som hjälper till att dra ner den till jord.

Dioden 1N4001 passar bra över reläspolen, det är inte så kritiskt.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 45175
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av TomasL »

Jag skulle nog räkna med minimum hFE, för att få säker bottning
PeloteroSueco
Inlägg: 9
Blev medlem: 25 april 2020, 16:07:34

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av PeloteroSueco »

Jag tar bort det jag kallar R2 alltså.

Jag kollade datablad för ett random forsonsrelä för ett tag sedan och det verkade ha 90 ohm genom spolen, så mitt relä som jag i och för sig kan mäta upp torde ligga i samma regioner.
Förstår jag databladet rätt så kommer det obönhörligen ligga 2 volt över collector-emitter (?), mindre önskvärt men jag tror det fodras ytterligare en volt spänningsfall för att reläet ska misslyckas med att dra.
Men jag undrar samtidigt om jag borde välja annan trissa för ändamålet.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 45175
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av TomasL »

Nej, då läser du fel.
Figur 10 anger Uce vid olika Ic och Ib
PeloteroSueco
Inlägg: 9
Blev medlem: 25 april 2020, 16:07:34

Re: Hjälp att förstå TIP120 transistor.

Inlägg av PeloteroSueco »

Jag var nog trött när jag läste 2volt. Det var ON CHARACTERISTICS jag såg i tabellen, men det är ju ett MAX värde som avses där.
Jag tyckte väl det var lite konstigt annars, att en transistor man använder som switch skulle "bottna dåligt" eller vad man nu skulle kalla det i sånt fall.

Jag tror det kommer ordna sig för denna gång.
Blev medlem i forumet idag, hoppas jag får tid till att förkovra mig lite pö om pö nu. :D
Skriv svar