Obsah

tranzistor je elektronický prvek, který je také používán jako digitální spínače. I když funguje podobně jako pouhý mechanický spínač. Digitální vysoký logický signál však ovládá tento přepínač ve srovnání s tradičními tlačítky. Tradiční spínače ovládáme ručně pomocí mechanické síly.

Úvod do tranzistoru

Tento Digitální přepínač navrhujeme připojením polovodičových materiálů typu P a n k sobě navzájem., Když kombinujeme polovodičové materiály typu P a n mezi sebou, vytvoří se mezi nimi spojení. Tato křižovatka je také známá jako PN křižovatka nebo tranzistor. Tato PN křižovatka řídí tok proudu přes křižovatku. Tato křižovatka se však zlomí použitím správného napětí napříč tranzistorovými kolíky.

Tranzistory mají dva typy, jako jsou NPN a PNP. Jedná se o zařízení se třemi svorkami., Tyto terminály jsou:

  • základna (při použití jako spínač aplikujeme řídicí logiku tohoto terminálu)
  • kolektor
  • emitor

když na základní svorku aplikujeme napětí, PN křižovatka se rozpadne. Poté může proud proudit mezi svorkami kolektoru a emitoru. V opačném případě nemůže proud vpřed protékat zařízením.,

můžete zkontrolovat tyto praktické tranzistorů: 2N2222, MPSA42, 2N3906

Použití tranzistoru jako spínač

Nyní se budeme učit:

  • Jak používat tranzistor jako spínač v elektronické obvody
  • jak to použít jako spínač v mikrokontroléru projektů.

kde používat?

v každé aplikaci musíme propojit tranzistor s mikrokontrolérem. Ale otázka, která vám může přijít na mysl, proč potřebujeme propojit tranzistor s mikrokontrolérem?, Protože mikrokontrolér kolíky nemůže poskytnout výstupní proud více než 3mA a napětí větší než 5V. Pokud se chceme připojit zatížení, které vyžaduje vyšší provozní proud poptávka více než 3mA, to bude hořet mikrokontroléru. Mnoho výstupních zařízení bude vyžadovat tranzistorový spínací obvod pro provoz vysokého zatížení požadavků na proud, jako jsou relé, solenoidy a motory.

jak ji používat?

tento diagram zobrazuje tři provozní oblasti tranzistoru, jako je oblast nasycení, aktivní oblast a odříznutá oblast. V oblasti nasycení zůstává plně zapnutá., V odříznuté oblasti zůstává zcela vypnutá. Pro účely přepínání potřebujeme toto zařízení pouze k provozu v plně zapnuté nebo zcela vypnuté oblasti. Proto můžeme Q – bod ignorovat a přepínat mezi saturací a odříznutými oblastmi.

jak fungují tranzistory jako přepínač?

jak vidíme dříve, můžeme použít pouze dva regiony. Nyní uvidíme, jak tranzistor funguje v těchto oblastech.

odříznutá oblast je také známá jako plně vypnutý režim. V tomto režimu funguje jako otevřený přepínač., Chcete-li zařízení provozovat v režimu cut off, měli bychom připojit zpětné napětí k oběma křižovatkám. Proto v tomto provozním stavu nemůže proud proudit mezi svorkou kolektoru a emitoru v důsledku otevřeného obvodu mezi těmito svorkami.

V saturační oblasti, tranzistor zůstává v plném režimu. Maximální proud může protékat kolektorem k emitoru podle jmenovité kapacity tranzistoru. Zajišťujeme dopředu zkreslené napětí mezi základnou a emitoru terminálu., Funguje to jako zkrat mezi kolektorem a emitorem. Předpínací napětí je obvykle větší než 0,7 voltu.

Příklad digitálních logických přepínačů

Tento PN přechod zařízení na bázi má mnoho aplikací, jako jsou vysoké proudové zatížení rozhraní, relé rozhraní, a motory, propojení přes mikrokontrolérů. Ale ve všech těchto aplikacích je základním účelem přepínání.

tento diagram poskytuje příklad pro řízení vysokých výkonových zátěží, jako jsou motory, lampy a topení.,

  • v tomto obvodu chceme ovládat zatížení 12 voltů z digitální logiky a brány. Ale výstup A gate je pouze 5 voltů
  • při použití tranzistoru jako spínač, můžeme řídit 12v nebo dokonce i vysoké napětí, zatížení, s 5-volt digitální logiky signálu
  • můžeme také použít tato zařízení pro rychlejší přepínání a pulse width modulation control na rozdíl od tradiční mechanické spínače

Motorické Ovládání Příklad:

V tomto příkladu, používáme dc řízení motoru prostřednictvím spínače., Polovodičové zařízení funguje jako spínač. V tomto diagramu můžeme poskytnout řídicí signál s jakýmkoli mikrokontrolérem, jako jsou vývojové desky Arduino, STM32F4.

odpor se základní svorkou je odpor omezující proud. Protože GPIO kolíky jakéhokoli mikrokontroléru mohou poskytnout základní hnací proud menší než 20mA. D1 je navíc volnoběžná dioda, která ovládá zpět emf z motoru. Obchází zadní efekt emf. Můžeme použít jakýkoli tranzistor podle výkonu motoru.

Na závěr, pokud je řídicí signál na základním vstupu 0 voltů. To bude poskytovat na signál., Protože v tomto příkladu používáme přepínač PNP. Podobně zůstane vypnutý, jeho řídicí signál je logický.

Tranzistor jako spínač s Arduino Příklad

Tento diagram ukazuje propojení Arduino s NPN tranzistor a motoru. Tento obvod je jen pro demonstrační účely. Vzhledem k tomu, dodáváme energii k zatížení prostřednictvím Arduino napájení. Tímto příkladem můžeme provozovat pouze 5voltový stejnosměrný motor., Pokud potřebujete řídit velký výkonový motor, měli byste použít speciální výkonový tranzistor a samostatný napájecí zdroj.

Tranzistor jako spínač Proteus simulation Příklad

Tento příklad je přesná replikace z předchozího obvodu. Místo toho se však používá tranzistor NPN. Proto budou řídicí signály fungovat naopak.

Tranzistor jako spínač Příklady

V této sekci, budeme vidět různé příklady použití tranzistoru jako spínače.,

dva tranzistory jako příklad spínače

v tomto obvodu jsou dva tranzistory. V prvním tranzistoru je základna uzemněna a do ní nemůže proudit žádný proud. Výsledkem je, že tranzistor je „vypnutý“ a žádný proud nemůže protékat žárovkou. V jiném případě proudí proud do základny, a tak je tranzistor „zapnutý“ a proud může protékat, což vede k zapnutí žárovky.,

V tomto příkladu, dva odpory jsou nastaveny tak, že báze tranzistoru je na dostatečně vysoké napětí pro proud do ní a v důsledku toho, že tranzistor je na. Výsledkem je, že proud protéká žárovkou, která proto vydává světlo.

Ovládání Tranzistoru Proud Báze s Potenciometrem

V tomto případě proud tekoucí do báze může být pestrá. Pokud je proud Velký, tranzistor je zapnutý a žárovka svítí., Pokud je ukazatel na potenciometru posunut dolů, proud do základny klesá, dokud není tranzistor vypnutý a žádný proud neproudí žárovkou.

Ovládání Relé pomocí tranzistoru jako spínač

V tomto případě, princip je stejný jako poslední obvodu příklad s výjimkou, že místo žárovky zapnutí a vypnutí cívky relé je aktivováno, a to zase přepne na žárovky v sekundárním obvodu.,

Ovládání Tranzistoru Operace Spínače, s Kondenzátorem

Tento příklad obvodu využívá kondenzátor k ovládání proudu do základny terminálu trannsistor. Zpočátku se kondenzátor nabíjí přes odpor nad ním. Nakonec horní deska kondenzátoru dosáhne takového potenciálu, že proud začne proudit do základny tranzistoru, zapíná tranzistor a způsobuje, že žárovka svítí.,

měli Byste také poznamenal, že svítilna zůstane vypnutá, dokud dost starosti obchody uvnitř kondenzátoru, že může poskytnout zapnutí proudu do dolní stanice lanovky na tranzistoru.

v tomto příkladovém obvodu se kondenzátor nabíjí, dokud jeho spodní deska není v tak nízkém potenciálu, že do základny tranzistoru nemůže proudit žádný proud. Výsledkem je, že tranzistor je zpočátku zapnutý, ale po určité době je vypnutý. V tomto a posledním obvodu je časový efekt., Po určité době, která může být určena volbou rezistoru a kondenzátoru, je tranzistor zapnutý nebo vypnutý.

Tento příklad obvodu tranzistor jako spínač je podobný obvodu poslední příklad s výjimkou, že změnou hodnoty proměnné odpor je možné měnit dobu to trvá, než tranzistor je zapnutý.,

Video přednáška

Ve výše uvedeném obvod, logická sonda se používá jako vstup z mikrokontroléru a dioda D1 slouží jako neformální diody umožňují průchod proudu, když je zařízení ve vypnutém stavu. Nezapomeňte, že jsme použili 3904 jen pro demonstraci. Při výběru tranzistorů byste se měli postarat o maximální proud, který může protékat tranzistorem v zapnutém stavu. Vstup mikrokontroléru se používá pouze k ovládání tranzistoru ve stavu zapnuto nebo Vypnuto, jak je znázorněno na obrázku níže.,

Všimněte si, že je obvyklé připojit zadní diodu potlačení emf přes výstupní zařízení. To je nezbytné u zařízení, jako jsou relé, solenoidy, a motory, které vytvářejí zadní emf, když zbývá vypnout napájení.

prakticky jsme použili převážně relé pro vysoké proudové náročné zatížení. V takovém případě je tranzistor používaný k provozu relé a zatížení spojen s relé.,mples

  • Úvod do 3D Tisku, Práce a Aplikace
  • Light Emitting Diode
  • Úvod do UART Komunikace
  • Rozdíl mezi CRT Monitor a LCD
  • Digitální K Analogový Převodník Úvod a PŘEVODNÍK Typů
  • zavedení Termočlánku, pracovní a typy
  • Různé Typy Chyba v třífázový Indukční Motor
  • D Flip Flop design, simulace a analýza pomocí různých software
  • PID regulátor pracovat a typů ladění
  • Ultrazvukový Senzor pracovních aplikací a výhody
  • Napsat komentář

    Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *