为开关电路选择合适的晶体管


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我想用Arduino控制警笛扬声器(具有内置驱动器)。

警笛需要12V的电压,消耗约480mA的电流。Arduino输出引脚为5V,最大可提供40mA的电流。

我想使用晶体管来打开和关闭警笛。这对晶体管来说可以吗?我宁愿不必使用中继或SSR,因为我手头没有任何继电器。

根据这些数字,我使用欧姆定律(R = E / I)将我的负载(警笛)电阻计算为25欧姆。(我以安培,伏特和欧姆为单位)

12V0.48一种=25Ω

我发现了各种计算方法来确定我需要哪种晶体管,但我不确定哪一种是最好的。其中之一是这样的:

HFË一世ñ一世ü=5×大号Ø一种dCü[R[RËñŤ一种[Rdü一世ñØP一世ñ中号一种XCü[R[RËñŤ

这使我的至少为60。HFË

5×0.480.04=60

这是我有点困惑的地方。我有一些晶体管及其数据表,但我不太确定如何读取它们。我读了很多资源,现在和以前一样感到困惑。

我知道我应该使用NPN晶体管,但是如果我使用PNP会不会很重要?是否进行相同的计算?我知道电路会发生变化,从高电平变为低电平,但是PNP相对于NPN有什么缺点吗?

我拥有的NPN是PN2222ABC337BC547BBC517达灵顿

我拥有的PNP是PN2907BC327BC516达灵顿

我将如何为工作选择合适的晶体管?我不想让晶体管过载。


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仅供参考,根据您的情况,您可以简单地使用NPN来切换PNP并获得所需的效果。可能要晚一点了,但是您去了。:-)
AbeFM

Answers:


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为这项工作选择合适的晶体管时,首先,我将取消PNP晶体管。在您的情况下,使用起来有些复杂。就像您说的那样,对于PNP晶体管,高电平有效变为低电平有效,这意味着当您从Arduino施加0V时该晶体管将导通,但是当您从Arduino施加5V时该晶体管将不截止。您需要在PNP晶体管的基极上施加12V电压才能关断(VEB = 0)。

将PNP抛在后面,查看您可用的NPN,只有BC547B(Ic = 100mA)无法处理警报器所需的480mA电流。为了安全起见,我从其余的三个晶体管中选择一个能够处理最大电流的晶体管。那就是BC517达林顿,它可以处理的最大电流为1.2A,对于您的警报器来说足够了。

只有现在,您才需要担心BC517的增益。但是,由于BC517是达林顿晶体管,它具有巨大的增益(hFE = 30,000),因此您可以以很小的基极电流轻松接通晶体管。如果选择用1KOhm电阻驱动晶体管的基极,则基极电流为3.6mA,足以满足您的目的。

因此,赢家将是BC517

NPN电路


好的,这很好地解释了我的问题,谢谢。我想最好有一个比边缘hFE高得多的hFE,并且要在电流负载的安全方面犯错,而不是将其切得太近。我想我将需要进一步探索这一点,并且尽管您提到了什么,但有可能研究PNP晶体管。我的警笛实际上有两个正极引线,一个用于发出稳定的声音,另一条用于发出“嘶哑”的声音。他们有共同点。这是否意味着我需要PNP配置才能切换两个正极引线?(这应该是自己的问题吗?)
darkadept

您有警报器的数据表吗?或图表。
m.Alin

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@ m.Alin我提议进行编辑,但如果它被拒绝了……在第一段中“在NPN的基极上施加12V”应该说“ PNP”,对吗?
CupawnTae 2015年

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@CupawnTae当然,您是对的。谢谢你的编辑:-)
m.Alin

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一方面评论。“ hFE = 30,000”是“正向激活”模式下而非饱和模式下的直流电流增益。BC517的数据表使用饱和模式beta为1000(即hFE(sat)= 1000),因此这将是您设计的一个很好的起点。如果集电极电流为400mA,则IB(sat)必须为400mA / 1000 = 400uA,微控制器应能够毫无问题地提供电源。R1的值应为(VOH(min)-VBE(sat))/ 400uA,其中VOH(min)是微控制器逻辑高输出的最小输出电压,根据数据手册,VBE(sat)为〜1.6V。
吉姆·菲舍尔
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