Svenska ElektronikForumet

I min båt finns ett startbatteri och 2 förbrukarbatterier.
När generatorn inte laddar skall dessa vara skiljda åt och när ganaratorn laddar sammankopplade.
Jag har tidigare byggt en enkel krets som styr ett 12V relä. Generatorns utgång D+ (laddningslampan) går via ett motstånd till basen på en NPN-transistor.
När generatorn börjar ladda går D+ från 0V till 12-14,4V och reläet slår till.

När jag valde transistor utgick jag från mätningar som visade att relä-spolen drog ca 0,15A.
Jag behövde en transistor som tålde 200 - 300 mA.
Har några MJE3429 som skräpar och borde fungera.
Vilket basmotstånd ska användas?

Relä-spolen har en resistans på ca 100 ohm.
Strömmen genom relä-spolen och därmed collector-ström (Ic) ca 150mA.
Reläet slår till vid ca 8V men behöver väl 10V för att vara stabilt.

I mina försök att förstå databladet så tittade jag på "ON CHARACTERISTICS" och resonerade:
Vce(sat)=0.5V vilket gott och väl finns vid 14V över spole & trans.
Vbe(sat)=1.3V inte heller något problem eftersom 14V finns över Rb och trans.
I databladet står ( ... Ib=4.0mAdc ) Denna uppgift tolkade jag kunna ge ett lämpligt värde på Rb med formeln 14V => 3.2kohm

Detta har byggt & testat och det fungerar.

Men på senare tid har jag hört att det finns något som heter BIASING (vet inte vad det heter på svenska).
Nu försöker jag förstå hur man gör biasing. Ger en korrekt biasing ett annat värde på Rb?
Jag hittade ingen graf som visar Vce / Ic för olika Ib så jag använde min krets och gjorde följande graf.
Man ska hålla sig i aktiv region dvs Ic mellan 500uA - 300mA, Vce mellan 0.5V - 350V.
Vce=0.5V är mättnadsspänningen vid Ib=4mA.
Jag vet inte om jag gjort rätt men 3 st "Load Line" är ritade 12V, 14V resp 15V.
De skär y-axeln vid den ström som går genom spolens 100 ohm.
Kanske man ska ta bort spänningen över collector-emitter och få ett något lägre värde?

Min tolkning av detta är att Ib=4mA inte är optimalt. Strömmen Ic som är mellan 120 - 150mA (ev lägre) gör man inte uppnår mättnad (saturation).
Är detta korrekt?
Hur viktigt är det med mättnad?
För mig ser det bättre ut med Ib= 2 eller 3mA.

Hur tolkar man Vbe(sat) är 1.3V ?
En gissning är att man ska räkna med att 1.3V behövs mellan bas och emitter för att transistorn ska komma in i aktiv region.
Då skulle 14.4-1.3=13.1V finnas över Rb och om vi önskar Ib=3mA får vi 4.4kohm.
Med 4.4kohm och 13V blir Ib=2.7mA och vid 12V Ib=2.4mA vilket oxå ser OK ut i grafen.

En relativt enkel beräkning har blivit för komplicerad...
Du skall inte biasera transistorn i din tillämpning, om jag förstått den rätt. Du vill att transistor antingen skall leda maximalt, dvs bottna, eller inte leda alls. Biasering är användbart i "analoga" tillämpningar, men du jobbar "digitalt".

Kolla upp vad hfe är för din transistor, dvs strömförstärkningen. Beräkna sedan hur stor basströmmen måste vara för att ge den kollektorström du behöver för relät. Ta sedan lite extra marginal så att transistorn säkert bottnar.
När du vet basströmmen kan du beräkna resistansen för basen. Du visste ju dessutom Vbe(sat).

Det du har byggt och fungerar är en swicth och där är det nästan bara Ib=Ic/HFE(min) som är intressant, man brukar dubbla basströmmen för säkerhets skull.

Biasing används när transistorn ska arbeta i linjära området som tex audioförstärkare, då måste det flyta en lagom ström genom transistorn för att det ska fungera.

Protte

Som mri säger: rätt tänk men på fel sätt.

Till detta tar man Ib = Ic/beta * 5

Ib = basströmmen.
Ic = kollektorströmmen.
beta = transistorns strömförstärkning, lägsta värdet.

Faktorn 5 kan varieras men minst 2gg men upp till 10gg är OK om basströmmen inte blir för stor då.

OK, tackar.

Det blev ju lite skillnad. 1.8kohm (med marginal 2) resp 730ohm (med marginal 5) istället för mina 3 - 4kohm !

Vad händer om transistorn inte bottnar ordentligt ? Blir den varm och går sönder efter ett tag eller kan den hamna i ett läge där den beroende på temp el dyl plötsligt inte leder eller hoppar till och från?

Den blir varm och kanske eller kanske inte drar reläet.

Det brukar gå bra att koppla in sig direkt på d+ utan transistor.

Om du har 2 st NPN så kanske den här kopplingen kan fungera:

Nä den var inte bra, den har du väl hittat på nätet va.

Protte

Vad tycker du är fel med den?

Det är en darlingtonkopplat emitterföljare som någon tycker man ska använda till tidsfördröjning och en synnerligt olämplig koppling till detta.

Och precis som *L.R* skriver behövs det ingen transistorer eller liknande, det räcker fint att bara koppla reläspolen mellan D+ och GND.

Styrström 0,1 mA med mekanisk switch
1MΩ pulldown
Darlington Emitterförljare, tappar 1,2 -1,4 V vilket ger värme i transistorerna och relät får inte 12 V som man hoppas.

Visst ritar jag sådana konstruktioner ibland men då vet jag ju vad jag gör men TS ska styra ett eller flera relän från generatorn och då är *L.R*:s lösning bra.

Protte

IceCap hann för då det skulle pumpas lastbilsdäck

KISS! D+ direkt till relät. Varför komplicera det hela med en transistor, eller två när det inte behövs?

Koppla D+ på andra sidan om reläspolen. D.v.s. använd D+ som en high side driver. Alltså från laddningslampan till D+, från D+ till reläspolen, och från reläspolen till minus. Använd benen på relät som är öppna när ingen ström finns på spolen. När tändningen vrids om tänds laddningslampan, relät förblir avslaget (eftersom regulatorn sänker strömmen från lampan via D+). När motorn startats och generatorn börjat ladda så går D+ till Vcc, lampan slocknar och relät drar.

Tänker jag fel?

Edit: Hmm..flera hann före medan jag skrev

Det finns ett litet litet problem, generatorn kan behöva upp i varv för att börja ladda, men det är ju bara att gasa lite.
Sedan när generatorn väl har kommit igång så fungerar det som vanligt och den laddar även på låga varv.

Protte

Det beror på lite hur det är kopplat. Många nyare generatorer använder inte lampan för att magnetisera fältet.

Dessutom brukar de inte tappa magnetiseringen om de används ofta.