Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 19 авг 2017, 06:40

Часовой пояс: UTC + 5 часов



    • JLCPCB for PCB Prototyping: 10 шт. 2-слоя 100*100mm 2$(около 140rub), изготовление за 24 часа.
    • Создание принципиальных схем и проектирование печатных плат
    • Крупнейший китайский онлайн магазин радиодеталей. Скидка 50%
    • Просмотр GERBER файлов

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 31 ]  На страницу 1, 2  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 02:41 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
Доброго времени суток всем.

Помогите пожалуйста разобратся с правильным подключением NPN совместно с PNP транзисторам для формирования ключа.

Как я понимаю, схема буде следующая (см. скриншот).

Но, вообще не понятно, как тогда расчитывать резисторы для баз транзисторов? По логике, необходимо расчитать ток на базе, необходим для PNP, и от этого, уже можно будет расчитывать необходимый ток на базе NPN, ну а далее уже по закону Ома. Но, чует моя чуйка, что будет все гореть синем пламенем ;)


Вложения:
Screenshot at Feb 19 23-36-19.png
Screenshot at Feb 19 23-36-19.png [ 42.08 Кб | Просмотров: 2099 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 03:14 
Старожил

Зарегистрирован: 19 июн 2012, 14:17
Сообщения: 3437
Я так понимаю нужен каскад с общим эмиттером, тогда у PNP эмиттер с коллектором поменять надо.
Резистор в базе у ключа при 5В обычно 1КОм берут, но если нагрузка мощная тогда надо считать через КУ по току (бета, ну или h21э) и делать еще запас.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 03:48 
Старожил

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 1846
Как будто "ключ" - такая стандартнейшая штука.
Что должен делать твой ключ?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 03:59 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
Цитата:
Я так понимаю нужен каскад с общим эмиттером, тогда у PNP эмиттер с коллектором поменять надо.


Да, все верно, ошибся.

Но все таки, если брать более точный расчет, то как я понимаю (данные взяты только для примера):
Если будут данные:
Нагрузка - 0.5A
NPN - 2n2222 (h21 >= 75)
PNP - 2n5401 (h21 >= 75)

И того:
1. Необходимый ток на базе PNP будет 0.5 / 75 = ~0.007. При напраяжении 5V (не учитывая падения на БЕ), необходимо сопротивление - 5V / 0.007A = ~715 Ом
2. Ток на КЕ на NPN будет 0.007A, на базу необходимо подать 0.007 / 75 = ~ 0.0001A. При напряжении 5V (не учитывая падения на БЕ), необходимо сопротивление - 5V / 0.0001A = 50 КОм.

Верен ли такой расчет? Меня сильно смущает расчет резистора для NPN, так как чем меньше будет ток, тем больше его номинал. Если взять нагрузку в 50 mA, то там нужен будет резистор в 250 КОм....


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 04:03 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 3057
Для режима ключа используют Ку=10, а потом долго и старательно борются с рассасыванием. Для первого каскада Ку можно взять побольше, скажем 30.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 04:04 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
Цитата:
Как будто "ключ" - такая стандартнейшая штука.


Управление RGB светодиодом с общим анодом (+), через МК. Как раз и в текущей задаче необходимо ключ поставить на общий анод (+).


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 04:53 
Старожил

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 1846
Все правильно, но для расчета берут токи в 10 раз больше, чтобы транзистор гарантированно был в насыщении. А чтобы гарантировать выключение, всегда ставится резистор с базы на эмиттер, и его ток 0.6в/R тоже учитывается, хотя он небольшой.

Есть специальные транзисторы, которые сохраняют большой коэффициент при больших токах нагрузки, например 2SB1204.
Я бы в верхнем ключе применил полевик, что-нибудь типа IRFU9024.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 11:58 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
Цитата:
Все правильно, но для расчета берут токи в 10 раз больше


Прикольно, не знал даже. Спасибо. То есть получается, что проходящий ток на PNP можем спокойно множить на 10, и от этого уже плесать? Или нужно также брать запас на NPN транзистор?

Цитата:
А чтобы гарантировать выключение, всегда ставится резистор с базы на эмиттер, и его ток 0.6в/R тоже учитывается, хотя он небольшой


Как я понимаю, это необходимо для NPN транзистора. Но ведь МК уже имеет подтяжку к земле. В результате, не будет ли он лишним?

А вот насчет PNP транзиcтора как я понимаю, нужно ставить тоже резистор на БЭ, для корректного закрытия. Но как его расчитывать?

Спасибо.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 14:46 
Старожил

Зарегистрирован: 19 июн 2012, 14:17
Сообщения: 3437
Биполярные транзисторы управляются током, это "гарантирует выключение" и без резистора БЭ. Резистор нужен для полевых транзисторов, которые управляются напряжением.

Ноги МК могут работать в режиме тяни-толкай (push-pull) и на первый взгляд при управлении полевым транзистором резистор между затвором и истоком ненужен. Но когда мк находится в состоянии сброса, выводы обычно в высокоомном состоянии и полевик может непроизвольно открыться от помехи (например при касании затвора пальцем).


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 15:09 
Старожил

Зарегистрирован: 19 мар 2013, 19:37
Сообщения: 2151
Откуда: Санкт-Петербург
Дурацкий вопрос: а какой ток там, что надо заморачиваться с двумя транзисторами?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 18:41 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
Цитата:
Дурацкий вопрос: а какой ток там, что надо заморачиваться с двумя транзисторами?


Дурацкий ответ: не важно. 20mA, 1A - не важно, цель другая!

Цель вопроса в том, чтобы разобратся, каким образом можно сделать ключ, имея на входе P-канал, и на выходе также P-канал, и каким образом расчитываются резисторы в данном подключении.

Все это дело далее будет подключено к RGB светодиоду (но опять же, не важно что будет в качестве нагрузки), с общим анодом, на управлении МК (ATtiny2313). Сам же ж анод, будет подключен к ШИМ. Отсюда и вопросы, относительно ключа с входным и выходным P-каналом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 18:47 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 3057
Гм, а зачем тогда нужен npn транзистор?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 20:27 
Старожил

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 1846
яверт писал(а):
Биполярные транзисторы управляются током, это "гарантирует выключение" и без резистора БЭ.

Спорить мне с вами лениво... Резистор БЭ ставят часто, особенно в ключевых схемах. Он повышает порог открывающего тока, что бывает полезно, чтобы направить небольшой "лишний" ток в резистор, а не в базу. Это может быть ток утечки при высокой температуре, или от засветки, или от ВЧ помех.

Ток нагрузки грубо делим на коэффициент усиления, получается минимальный ток базы для открывания, умножаем его на 10, это будет рабочий ток базы. От него берем 20-30% и пускаем это в резистор БЭ. Я сам редко рассчитываю, ставлю на глаз, но и у меня были проколы. Например, наш транзистор КТ973 у меня не хотел открываться, хотя КТ972 открывался при таких же условиях. Оказывается, в 973 есть встроенный резистор БЭ последнего транзистора, а в 972 нету. Иногда проще смоделировать в симуляторе, чем считать.

PS. Транзистор NPN понадобится, если захочется питать силовую часть не от +5 вольт, а выше. Тогда уже будет нельзя управлять верхним PNP ключом с ноги МК.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 21:22 
Старожил

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 1846
С транзисторами КТ972 и КТ973 оказалось всё ещё интереснее, чем я думал. В одних стоят резисторы, в других нет. 973 у меня нашлось 22 штуки, из них в 4 нет резисторов. В остальных 18 экземплярах обнаруживается тестером резистор от 4к до 8к. 972 у меня мало для статистики, хотя тоже разнобой.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 21:40 
Старожил

Зарегистрирован: 19 июн 2012, 14:17
Сообщения: 3437
КТ972 и КТ973 это составные транзисторы, с оч. большим усилением и высоким напряжением насыщения. Этим да резистор БЭ нужен, и его даже часто встраивают.

Show картинка из ДШ TIP120-127


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 22:32 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
Цитата:
Гм, а зачем тогда нужен npn транзистор?


Возможно я что-то не понимаю, или не досмотрел, но все таки...

Как я понимаю, для управления p-каналом с МК, нам необходимо инвертировать напряжения. Или есть возможность напрямую управлять pnp транзистром с лапки МК?


Вложения:
Screenshot at Feb 20 19-28-44.png
Screenshot at Feb 20 19-28-44.png [ 77.87 Кб | Просмотров: 1838 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 22:48 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 3057
Если питание схемы и питание ключа - равны, то нет никакой разницы, где стоит транзистор. Переверните схему наоборот, у вас npn окажется "вверху" (эмиттер так-же на gnd). Он что, стал хуже управляться? Нет, всё так-же. Точно тоже самое с pnp.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 23:04 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
@u37, не совсем понял, можно поподробней?

Спасибо.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 20 фев 2017, 23:43 
Старожил

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 1846
ZhukV писал(а):
Или есть возможность напрямую управлять pnp транзистром с лапки МК?

Можно, только если эмиттер PNP транзистора подключен к такому же напряжению, какое подается на питание процессора. Или на 1-2 вольт ниже. Выше - нельзя.
.


Вложения:
Нельзя.GIF
Нельзя.GIF [ 5.21 Кб | Просмотров: 1815 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 21 фев 2017, 00:58 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 02 фев 2012, 02:14
Сообщения: 602
Откуда: Вiльна та самостiйна Баварiя
Цитата:
Ток идет в нагрузку при любом состоянии на выходе процессора

А если вывод МК настроен на вход и без подтяжки?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 21 фев 2017, 01:13 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 02 фев 2012, 02:14
Сообщения: 602
Откуда: Вiльна та самостiйна Баварiя
ZhukV писал(а):
Цитата:
Гм, а зачем тогда нужен npn транзистор?


Возможно я что-то не понимаю, или не досмотрел, но все таки...

Как я понимаю, для управления p-каналом с МК, нам необходимо инвертировать напряжения. Или есть возможность напрямую управлять pnp транзистром с лапки МК?

Тут нигде нет p-канала, есть только p-n переходы.

Х.з. почему не копируется картинка цитаты?!
По приведенному куску схемы можно только предположить, что Q5 питается не от того же потенциала, что и МК.
Если этот потенциал выше напряжения питания МК, то без пары NPN+PNP практически не обойтись.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 21 фев 2017, 01:36 
Старожил

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 1846
Fahivec писал(а):
Цитата:
Ток идет в нагрузку при любом состоянии на выходе процессора

А если вывод МК настроен на вход и без подтяжки?

Тогда напряжение на нем превысит напряжение питания на величину прямого падения на защитном диоде, и на этом выводе получится +5.6в (примерно). Транзистор все равно откроется.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 21 фев 2017, 02:06 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
Цитата:
По приведенному куску схемы можно только предположить, что Q5 питается не от того же потенциала, что и МК.
Если этот потенциал выше напряжения питания МК, то без пары NPN+PNP практически не обойтись.


В самом протеусе, там питание на 5V. Просто цель была разобратся.

Цитата:
Можно, только если эмиттер PNP транзистора подключен к такому же напряжению, какое подается на питание процессора. Или на 1-2 вольт ниже. Выше - нельзя.


Спасибо.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 21 фев 2017, 11:55 
Старожил

Зарегистрирован: 06 фев 2011, 15:16
Сообщения: 561
Откуда: Челябинск
iev91 писал(а):
ZhukV писал(а):
Или есть возможность напрямую управлять pnp транзистром с лапки МК?

Можно, только если эмиттер PNP транзистора подключен к такому же напряжению, какое подается на питание процессора. Или на 1-2 вольт ниже. Выше - нельзя.
.

Ну, так, опять же, на вашей схеме при уровне 1, на выводе контроллера будет напряжение 12V. Насколько это допустимо?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: NPN + PNP транзистор в качестве ключа
СообщениеДобавлено: 21 фев 2017, 12:33 
Свой человек

Зарегистрирован: 07 фев 2017, 01:12
Сообщения: 35
Цитата:
Ну, так, опять же, на вашей схеме при уровне 1, на выводе контроллера будет напряжение 12V. Насколько это допустимо?


Допустимо ;) так как целью было разобартся, каким образом можно подключать.

На выходе, понятно:

1. Можно подключать напрямую, используя только один транзистор, но при этом нельзя допускать напряжение больше, чем напряжения на лапке МК (входе).
2. При использовании двух транзисторов, расчет ведется по базовым правилам, при этом на npn на базе будет достаточно килоомный резистор (что собственно и по началу смущало).

Есть еще пара вопросов, не мог найти толком (более уже с теории).

1. Как называется правильно использование двух транзисторов в паре (как в начале топика) в качестве ключа?
2. При расчете резистора берется минимальное значение усиления с даташита, или как писали выше, можно просто брать 30, а далее уже смотреть как поведет, и корректировать?
3. Где-то нарывал, что нижний транзистор называют нижним плечем, а верхний, соответственно верхим. Так ли это? И откуда такие названия :)?

Спасибо.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 31 ]  На страницу 1, 2  След.

Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB