Problemas con el transistor TIP122

Tiene una ganancia de corriente mínima de 1000 en la hoja de datos , por lo que esto significa que 1 mA en la base debería dar como resultado al menos 1 A del colector al emisor, suponiendo que el suministro pueda proporcionar esto.

El cálculo de la corriente en la base (suponiendo que el pin Arduino tiene una salida de 5 V de alto) y tomamos el voltaje máximo del emisor de la base de la hoja de datos es:

(Vpin - Vbe) / Rbase = (5V - 2,5V) / 1kΩ = 2,5mA;

Parece que su multímetro tiene un voltaje de carga bastante alto (una resistencia demasiado alta utilizada para la derivación de corriente, por lo que tiene una caída de voltaje que afecta las cosas), por lo tanto, las lecturas están fuera de la corriente base y la diferencia entre el suministro. lectura de colector y lectura de tierra del emisor (que debería ser prácticamente la misma; la lectura de tierra del emisor solo tiene la corriente base agregada, que es pequeña en comparación con Ic)

El transistor darlington tiene un voltaje de saturación alto (más alto que un transistor normal), por lo que es preferible un suministro de voltaje más alto para obtener resultados razonables, y la ganancia también cae en la saturación. En cualquier caso, controlar la corriente de esta manera no es muy práctico, ya que la ganancia puede variar mucho entre las partes, con la temperatura, etc. Intente agregar otra batería o dos, agregando una resistencia de colector de valor pequeño (capaz de la potencia que necesita). manija para controlar la corriente máxima con precisión) y bajando la resistencia base a alrededor de 200 Ω.

Si desea obtener información sobre la relación entre la corriente base y la ganancia y la saturación, intente usar un voltaje de suministro más alto que sepa que es capaz de soportar la corriente con la que está probando, agregando un potenciómetro (cableado como un reóstato) en la base, una resistencia de valor pequeño para darle una corriente máxima conocida, y trazar la corriente base frente a la tensión/corriente del colector. Si hace el cálculo, debería poder ver cómo la ganancia varía y cae acercándose a la saturación. Debería obtener gráficos similares a las hojas de datos.
Hacer lo anterior en SPICE también es otra opción si no tiene suficiente equipo de prueba para facilitar las cosas.

Su circuito es básicamente este:

Cuando enciendes el transistor, básicamente corta la batería. Apuesto a que sus baterías están casi agotadas, y apuesto a que si mide el voltaje de la batería cuando el transistor está encendido, se trata de 2,52 V, no de 3 V. ¿Por qué? porque mediste la corriente base en 1.32mA. Por la ley de Ohm, 1.32mA a través de un$1k\Omega$resistencia significa que el voltaje a través de la resistencia debe ser$1.32mA\cdot 1k\Omega = 1.32V$. Las dos uniones base-emisor de T1 agregan otros 1.2V:$1.32V + 1.2V = 2.52V$

R1 y R2 representan la resistencia interna de las baterías. he usado$200m\Omega$aquí, que es una estimación para una batería nueva. A medida que las baterías agotan su energía química almacenada, esta resistencia aumenta. La consecuencia es que cuando deben bombear más corriente, su voltaje disminuye más.

Es un poco extraño que esté midiendo más corriente de colector que corriente de emisor. Apuesto a que primero midió la corriente del colector, y cuando midió la corriente del emisor, las baterías estaban más muertas, y es por eso que midió menos corriente del emisor.

En una nota práctica, la ganancia actual ($h_{fe}$) de transistores varía mucho. Incluso dos transistores del mismo modelo pueden tener ganancias de corriente muy diferentes. Por lo tanto, un circuito bien diseñado debería ser relativamente insensible a este parámetro. Si desea hacer que 1A fluya a través del transistor, no debe intentar encontrar la corriente de base correcta para que eso suceda, sino limitar la corriente a través de otros medios, luego calcular la corriente de base necesaria y luego darle un poco más de base. actual para asegurarse de que el transistor esté "saturado", es decir, tan "encendido" como sea posible. Así, el voltaje entre el colector y el emisor del transistor será mínimo.

Aquí hay un circuito más razonable para experimentar con transistores:

Aquí puede ver que la corriente del colector está limitada por R4. Por supuesto, podría alimentar un LED directamente desde su microcontrolador. Un transistor como este se vuelve más útil cuando su carga es lo suficientemente grande como para que no pueda hacer eso. Imagina que es un faro, en lugar de un LED.

El circuito parece que su transistor tiene una conexión de C a +BAT y de E a -BAT (GND).

Cuando enciendes tu transistor, corta la batería. Esta no es una buena manera de probar un transistor.

La corriente que está midiendo es probablemente solo la máxima. valor que la batería puede ofrecer. El voltaje de la batería cae una vez que se cortocircuita. Parece que está utilizando un voltaje de suministro de 5 en su cálculo, pero la imagen muestra 2 * 1,5 V = 3 V como suministro de batería.

Además, la ganancia de corriente de un transistor tiene una tolerancia muy (!) amplia. El TIP122 tiene mín. 1000, máx = ?. No es un parámetro fiable con el que trabajar, y un buen diseño casi siempre trata de adaptarse a una amplia variación en la ganancia de corriente.