tabla de contenidos

un transistor es un componente electrónico que también se utiliza como conmutador digital. Aunque, funciona de manera similar a un simple interruptor mecánico. Pero una señal digital de alta lógica controla este interruptor en comparación con los botones pulsadores tradicionales. Controlamos los interruptores tradicionales manualmente aplicando una fuerza mecánica.

introducción del Transistor

diseñamos este interruptor digital conectando materiales semiconductores de tipo P y tipo N entre sí., Cuando combinamos materiales semiconductores de tipo P y tipo N entre sí, se forma una unión entre ellos. Esta unión también se conoce como unión PN o transistor. Esta unión PN controla el flujo de corriente a través de la Unión. Pero esta unión se rompe mediante la aplicación de un voltaje de sesgo adecuado a través de los pines del transistor.

Transistores tienen dos tipos NPN y PNP. Es un dispositivo de tres terminales., Estos terminales son:

  • Base (al usar como un interruptor, aplicamos la lógica de control de este terminal)
  • colector
  • emisor

cuando aplicamos un voltaje de sesgo al terminal base, la unión PN se descompone. Después de eso, la corriente puede fluir entre los terminales colector y emisor. De lo contrario, la corriente directa no puede fluir a través del dispositivo.,

usted puede comprobar estos transistores prácticos: 2N2222, MPSA42, 2n3906

usando transistor como interruptor

ahora aprenderemos:

  • Cómo usar un transistor como switch en circuitos electrónicos
  • Cómo usarlo como switch en proyectos de microcontroladores.

¿dónde usar?

en cualquier aplicación, necesitamos interconectar un transistor con un microcontrolador. Pero la pregunta que puede venir a su mente, ¿Por qué necesitamos interconectar transistor con un microcontrolador?, Porque los pernos del microcontrolador no pueden proporcionar la corriente de salida más que 3mA y el voltaje más que 5v.si queremos conectar una carga que requiera una demanda más alta de la corriente de funcionamiento más que 3mA, quemará el microcontrolador. Muchos dispositivos de salida requerirán un circuito de conmutación de transistores para operar una carga de requisito de alta corriente, como relés, solenoides y motores.

¿cómo usarlo?

este diagrama representa las tres regiones operativas del transistor, como la región de saturación, la región activa y la región de corte. En la región de saturación, permanece totalmente activada., En la región cortada, permanece completamente apagado. Para fines de conmutación, solo necesitamos que este dispositivo funcione en la región completamente encendida o completamente apagada. Por lo tanto, podemos ignorar el punto Q y cambiarlo entre las áreas de saturación y corte.

¿Cómo transistores como un cambio de trabajo?

como vemos anteriormente, solo podemos usar dos regiones. Ahora, veremos cómo funciona un transistor en estas regiones.

la región de corte también se conoce como modo completamente apagado. En este modo, actúa como un interruptor abierto., Para operar el dispositivo en modo de corte, debemos conectar el voltaje de sesgo inverso a ambas uniones. Por lo tanto, en esta condición de funcionamiento, la corriente no puede fluir entre el colector y el terminal emisor debido al circuito abierto entre estos terminales.

En la región de la saturación, el transistor permanece en en modo completo. La corriente máxima puede fluir a través del colector al emisor de acuerdo con la capacidad nominal del transistor. Proporcionamos tensión sesgada hacia adelante entre la base y el terminal emisor., Funciona como un cortocircuito entre el colector y el emisor. El voltaje de sesgo es generalmente mayor que 0.7 voltios.

ejemplo de conmutadores lógicos digitales

Este dispositivo basado en conexiones PN tiene muchas aplicaciones, como interfaz de carga de alta corriente, interfaz de relé e interfaz de motores a través de microcontroladores. Pero en todas estas aplicaciones, el propósito básico es cambiar.

Este diagrama proporciona un ejemplo para controlar cargas de alta potencia como motores, lámparas y calentadores.,

  • En este circuito, queremos controlar la carga de 12 voltios desde una lógica digital y una puerta. Pero la salida del AND gate es de solo 5 voltios
  • Mediante el uso de un transistor como interruptor, podemos conducir cargas de 12V o incluso de alto voltaje con una señal lógica digital de 5 voltios
  • También podemos usar estos dispositivos para un control más rápido de conmutación y modulación de ancho de pulso a diferencia de los interruptores mecánicos tradicionales

ejemplo de control de motor

en este ejemplo, utilizamos control de motor de CC a través de un interruptor., Un dispositivo semiconductor actúa como un interruptor. En este diagrama, podemos proporcionar una señal de control con cualquier microcontrolador como Arduino, placas de desarrollo STM32F4.

una resistencia con un terminal base es una resistencia limitadora de corriente. Debido a que los pines GPIO de cualquier microcontrolador pueden proporcionar una corriente de conducción base inferior a 20 mA. Además, D1 es un diodo de rueda libre que controla la emf posterior del motor. Evita el efecto EMF posterior. Podemos usar cualquier transistor de acuerdo con la potencia nominal del motor.

En conclusión, si una señal de control en la entrada base es 0 voltios. Proporcionará una señal de encendido., Porque usamos un interruptor PNP en este circuito de ejemplo. Del mismo modo, permanecerá apagado, su señal de control Es alta lógica.

Transistor como interruptor con Arduino Ejemplo

Este diagrama muestra la interacción de un Arduino con un transistor NPN y un motor. Este circuito es solo para un propósito de demostración. Porque proporcionamos energía a una carga a través de la fuente de Arduino. Solo podemos operar un motor de CC de 5 voltios a través de este ejemplo., Si necesita conducir un motor de gran potencia, debe usar un transistor de potencia especial y una fuente de alimentación separada.

Transistor como interruptor de simulación Proteus Ejemplo

Este ejemplo es una réplica exacta de la previa del circuito. Pero el transistor NPN se utiliza en su lugar. Por lo tanto, las señales de control operarán lo contrario.

Transistor como interruptor Ejemplos

En esta sección, vamos a ver varios ejemplos para el uso del transistor como interruptor.,

dos transistores como ejemplo de interruptor

en este circuito, hay dos transistores. En el primer transistor, la base está conectada a tierra y ninguna corriente puede fluir hacia ella. Como resultado, el transistor está «apagado» y ninguna corriente puede fluir a través de la bombilla. En otro caso, hay corriente que fluye hacia la base y por lo tanto el transistor está «encendido» y la corriente puede fluir a través de él, lo que resulta en que la bombilla esté encendida.,

en este ejemplo, las dos resistencias se configuran de manera que la base del transistor esté a un voltaje suficientemente alto para que la corriente fluya hacia ella y, como consecuencia, el transistor esté encendido. Como resultado, la corriente fluye a través de la bombilla que, por lo tanto, emite luz.

controlar la corriente base del Transistor con potenciómetro

en este caso la corriente que fluye en la base se puede variar. Si la corriente es grande, el transistor está encendido y la bombilla está encendida., Si el puntero en el potenciómetro se mueve hacia abajo, la corriente en la base cae hasta que el transistor está apagado y no fluye corriente a través de la bombilla.

control de relé con transistor como interruptor

en este ejemplo, el principio es el mismo que el último ejemplo de circuito excepto que en lugar de encender y apagar una bombilla, se activa una bobina de relé y esto a su vez enciende las bombillas en el circuito secundario.,

control de la operación del interruptor de Transistor con un condensador

Este circuito de ejemplo utiliza un condensador para controlar el flujo de corriente al terminal base de un trannsistor. Inicialmente, el condensador se carga a través de la resistencia por encima de él. Finalmente, la placa superior del condensador alcanza un potencial tal que una corriente comienza a fluir hacia la base del transistor, encendiendo el transistor y haciendo que la bombilla brille.,

También debe tener en cuenta que la lámpara permanece apagada hasta que se almacena suficiente carga dentro del condensador que puede proporcionar corriente de encendido al terminal base del transistor.

en este circuito de ejemplo, el condensador se carga hasta que su placa inferior tiene un potencial tan bajo que ninguna corriente puede fluir hacia la base del transistor. El resultado es que el transistor está inicialmente encendido, pero luego después de un período de tiempo se apaga. En este y último circuito, hay un efecto de sincronización., Después de un cierto período de tiempo, que puede ser determinado por la elección de la resistencia y el condensador, el transistor se enciende o se apaga.

Este circuito de ejemplo de transistor como un interruptor es similar al circuito del último ejemplo excepto que variando el valor de la resistencia variable es posible variar el tiempo que toma antes de que el transistor se encienda.,

Video lecture

en el circuito anterior, se usa una sonda lógica como entrada desde el microcontrolador y el diodo D1 se usa como diodo de rueda libre para permitir que la corriente fluya cuando el dispositivo está un estado fuera. Recuerde que hemos utilizado 3904 solo para una demostración. Al seleccionar transistores, debe tener cuidado de la corriente máxima que puede fluir a través del transistor en estado ON. La entrada del microcontrolador solo se usa para operar el transistor en estado on o off, como se muestra en la siguiente figura.,

tenga en cuenta que es habitual conectar un diodo de supresión emf posterior a través del dispositivo de salida. Esto es esencial con dispositivos como relés, solenoides y motores que crean un emf trasero cuando queda energía para apagarse.

prácticamente usamos relés para cargas exigentes de alta corriente. En ese caso, el transistor utilizado para operar el relé y la carga está conectado con un relé.,mples

  • Introducción a la impresión 3D, trabajo y aplicaciones
  • Diodo Emisor de luz
  • Introducción a la comunicación UART
  • diferencia entre Monitor CRT y LCD
  • Introducción al convertidor digital a analógico y tipos DAC
  • Introducción al termopar, trabajo y tipos
  • Diferentes tipos de fallas en el Motor de inducción trifásico
  • li> Tipos de trabajo y ajuste del controlador PID
  • Aplicaciones y ventajas de trabajo del sensor ultrasónico
  • Deja una respuesta

    Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *