Caída de tensión del colector emisor grande pc817 en saturación

Para ampliar más la respuesta de Trevor: para cualquier aplicación de optoacoplador, tiene dos circuitos para trabajar. Primero, asegúrese de que el lado de la señal (LED infrarrojo del optoacoplador) tenga suficiente corriente para operar. Luego calcule que el lado accionado absorbe suficiente corriente para operar la carga.

La corriente máxima$I_{F1}$permitido a través$D_{1}$es 50 mA (en la hoja de datos , índices máximos absolutos: corriente directa). Elija un valor conveniente la mitad de eso (factor de seguridad de 2):$I_{F1} = 20mA$. La Figura 7 de la hoja de datos muestra que el voltaje directo$V_{F1} \approx 1.3V$si opera en$I_{F1} = 20mA$y temperatura ambiente de 25C.

Encontrar el valor de la resistencia limitadora de corriente para el LED del optoacoplador:

$R_{1} = \frac{V_{1} - V_{F1}}{I_{F1}} = \frac{3.3V - 1.3V}{20mA} = 100\Omega$

Los LED discretos típicos de 5 mm de diámetro se activan a 20 mA para que sean "lo suficientemente brillantes". La caída de voltaje en la carga del LED variará según el color, así que consulte su hoja de datos o este práctico cuadro . Supongamos que$D_{2}$es un LED verde que cae$V_{F2} = 2.0V$en$I_{F2} = 20mA$. Reorganice su circuito para que$R_{2}$se alimenta desde el terminal positivo de la fuente de voltaje$V_{2}$de modo que$V_{E}$de$Q_{1}$es convenientemente 0V. Dado que$I_{F2} = I_{R2} = I_{C} = 20mA$, y$I_{F1} = 20mA$, la figura 6 nos da una caída de voltaje de$Q_{1}$como$V_{CE} \approx 1.9V$. Voltaje que$R_{2}$necesita caer es:

$V_{R2} = V_{2} - V_{F2} - V_{CE} = 3.3V - 2.0V - 1.9V = -0.6V$

¡Claramente, no tenemos suficiente voltaje para alimentar el LED!

Hay varias formas de evitar esto:

1. aumentar$V_{2}$
2. elija un color de LED de menor caída, o
3. disminuir$V_{CE}$aumentando$I_{F1}$(aumentando la señal base para aumentar la corriente del colector)

Asumiendo que solo podemos cambiar$I_{F1}$: elegir$I_{F1} = 30mA$. La figura 6 ahora nos da$V_{CE} = 1.2V$: entonces,$V_{R} = 3.3V - 2.0V - 1.2V = 0.1V$. Eso significa que la resistencia de la resistencia limitadora es simplemente$R_{2} = \frac{0.1V}{I_{F2}} = 5\Omega$. Eso es un$4.7\Omega$o$3.9\Omega$resistencia si se utiliza la serie E12.

Ahora vuelve al lado de la señal y ajusta$R_{1}$. En$I_{F1} = 30mA$, figura y da$V_{F1} \approx 1.35V$. Entonces$R_{1} = \frac{3.3V - 1.35V}{30mA} = 65\Omega$. Eso es un$56\Omega$Resistencia E12.

Si te has dado cuenta, ya estamos operativos$D_{1}$más cerca de sus límites. También si$V_{1}$o$V_{2}$es una batería, estamos dejando caer mucha energía para desperdiciarla. Si podemos minimizar$V_{CE}$(y$I_{F1}$), podríamos mejorar ambos. Una forma de hacer esto si su aplicación para el optoacoplador es simplemente encender/apagar la carga es usar un optoacoplador de salida FET en su lugar.

Primero debe averiguar qué tan fuerte desea impulsar ese LED, es decir, cuántos mA.

Una vez que lo haga, vea las especificaciones del dispositivo para obtener el voltaje directo a esa corriente. Si no tiene acceso a las hojas de especificaciones, configure esa corriente a través del LED y mida la caída directa y agregue, digamos, 10% para una tolerancia.

Digamos que eliges$I_{LED} = 15mA$y encuentre la caída de LED de$V_{LED} = 1.75V$

Ahora mire este gráfico en las especificaciones del optoacoplador.

Dices que tu unidad LED es$\approx $20mA$así que mira esa línea en el gráfico.

Buscar$15mA$hacia arriba en el eje izquierdo y encuentre dónde cruzó el$20mA$Curva SI. Luego suéltalo hasta el eje inferior.

Eso te da un$V_{CE} \approx 0.9V$

Esto significa que el voltaje que necesita para caer a través de la resistencia es...

$V_R = 3.3 - V_{LED} - V_{CE} = 3.3-1.75-0.9 = 0.65V$

Resistor requerido =$V_R/I_{LED} = 0.65/.015 \approx 43\Omega$

Puede manejar una corriente de entrada máxima absoluta de hasta 50 mA y una corriente de salida de 50 mA, pero el CTR es solo del 50 %. para versiones económicas pero mejores modelos con sufijo son CTR=600%

• o hFE de 0,5 a 6 (TYP) DEPENDIENDO DEL GRADO DE LA PIEZA indicado por el sufijo.

Por lo tanto, para IR de 1,2 V a alta corriente en la entrada y 2,2 V en el LED de salida

De memoria...

R1 = (3,3 - 1,2)/40mA = 52 Ohmios aprox.

R2= (3,3 - 2,2)/20mA = 55 ohmios

• use la misma R para el LED rojo y ajuste R2 si CTR es mejor que lo normal y verifique V(R2) /R2 = I2