Estoy aprendiendo sobre transistores y parece que no puedo encontrar la respuesta a algunas preguntas que me tienen perplejo. Me referiré al transistor TIP120/121/122 Darlington .
El TIP120 no necesita 120 mA en la base para el funcionamiento normal, esa es la clasificación máxima absoluta , por encima de la cual no desea ir.
La especificación que más le interesa es la hFE (ganancia de corriente), que para un Darlington es muy alta, ya que son dos transistores conectados de manera que las ganancias de corriente se multiplican. Para el TIP120 se da un mínimo de 1000 (en comparación con un típico 200 para un solo transistor bipolar)
También son importantes la corriente máxima del colector (5A) y el voltaje del emisor del colector (60V)
Las principales desventajas son que el voltaje base-emisor se duplica en comparación con un solo transistor (~1,4 V) y el voltaje de saturación es más alto (normalmente ~0,8 V en comparación con ~0,2 V a corrientes bajas).
Estos puntos rara vez son un problema para un simple interruptor accionado por un micro pin. Sin embargo, a corrientes de colector-emisor más altas, el Vsat aumenta y puede interferir con la operación deseada y causar problemas con la disipación.
Por ejemplo, en la hoja de datos TIP120, tenga en cuenta que a 3A Ice, Vsat se da como 2V, pero a 5A ha aumentado a 4V. Eso es 20 W de disipación, mucho para calentar para tratar de deshacerse de él para mantener la temperatura baja. Entonces, al cambiar una corriente grande, debe tener en cuenta estos factores y tal vez decidir buscar una parte más adecuada (por ejemplo, nivel lógico, MOSFET de baja potencia Rsdon)
Como tenemos una ganancia de 1000, apenas tenemos que sacar nada del micro pin. Digamos que queremos cambiar 1 amperio:
1A / 1000 = 1mA en la base necesaria.
Si tenemos un voltaje de excitación de 5V, entonces restamos el Vbe del voltaje de excitación y lo dividimos por la corriente:
(5V - 1,4V) / 1mA = resistencia de 3,6k. Para darle un poco de margen, seleccione algo un poco más pequeño como 2.2k. Esto todavía solo consume ~ 1.6mA.
No le daría demasiada importancia a los diferentes precios: el precio de los componentes a menudo depende de su popularidad, cuanto más se venden, menos cuestan. Si ve mejores especificaciones a un precio más barato, hágalo ;-)
Puede obtener precios bastante extraños cuando el componente es escaso/nuevo/obsoleto. semana...
Tienes que comprobar el título encima de la tabla. Dice "Calificaciones máximas absolutas" (AMR). Solo tocarlos brevemente es, bueno, ni siquiera está bien, pero es tolerable. En cualquier caso, no debe operar el transistor bajo AMR durante más tiempo.
Uno de los parámetros importantes de un transistor es su hFE, esa es la ganancia actual. Si aplica una corriente a la base, una corriente hFE veces mayor fluirá a través del colector. Para el transistor de propósito general, el hFE suele estar alrededor de 100, por lo que una corriente base de 1 mA le dará una corriente de colector de 100 mA. Este es un transistor Darlington , que es básicamente dos transistores en cascada. El primero amplifica la corriente por su hFE, y eso es amplificado nuevamente por el hFE del segundo transistor. Entonces, el hFE total es mucho más alto, la hoja de datos dice un mínimo de 1000.
Debe comenzar desde la corriente del colector para calcular hacia atrás hasta la corriente base. Suponga que desea controlar un relé con el transistor. Lee la hoja de datos del relé y dice que la versión de 5 V tiene una resistencia de bobina de, por ejemplo, 50 Ω. Luego, de acuerdo con la Ley de Ohm, necesita 5 V/ 50 Ω = 100 mA para accionar el relé.
El transistor tiene una ganancia de 1000, por lo que para 100 mA de salida solo necesita 100 µA de entrada. Es aconsejable utilizar un valor un poco más alto, como 1 mA. Puede pensar que esto daría 1 A, pero eso no es cierto. La resistencia del relé limitará la corriente a 100 mA, sin importar cuánta corriente quiera consumir el transistor. La corriente de entrada extra le da cierto margen si los parámetros se desvían de sus valores nominales.
Entonces, corriente base de 1 mA. Un transistor común necesita aproximadamente 0,7 V en su base, luego usaría una resistencia base de (5 V - 0,7 V)/1 mA = 4,3 kΩ como máximo para obtener 1 mA. Esa es la Ley de Ohm de nuevo. La diferencia de voltaje a través de la resistencia dividida por la corriente a través de ella. Pero este es un Darlington, y tiene el doble de caída de 0,7 V, por lo que es 1,4 V. Entonces (5 V - 1,4 V)/1 mA = 3,6 kΩ. Elija un valor estándar de 3,3 kΩ. En realidad, el cálculo es un poco más complejo que esto, porque el transistor también tiene un par de resistencias integradas, pero tenemos un gran margen, por lo que podemos ignorarlo.
Una palabra final: ATmega no te da 50 mA de salida. Absolute Maximum Ratings dice 40 mA, y debe mantenerse muy por debajo de eso. 20 mA es un buen valor máximo para trabajar; muchos parámetros se especifican en esa corriente. A 1 mA estamos muy por debajo de eso, así que estamos bien.
marcelmo