การเลือกทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับวงจรสวิตชิ่ง

ฉันต้องการควบคุมลำโพงไซเรน (มีไดรเวอร์ในตัว) พร้อม Arduino

ไซเรนต้องการ 12V และกินไฟประมาณ 480mA ขาออก Arduino เป็น 5V และสามารถแหล่ง 40mA สูงสุด

ฉันต้องการใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อเปิดและปิดไซเรน นี่เป็นแอปพลิเคชั่น OK สำหรับทรานซิสเตอร์หรือไม่ ฉันไม่ต้องการใช้รีเลย์หรือ SSR เพราะฉันไม่มีอะไรในมือ

ฉันคำนวณความต้านทานโหลด (ไซเรน) ของฉันเป็น 25 โอห์มโดยใช้กฎของโอห์ม R = E / I (ฉันใช้แอมป์โวลต์และโอห์มเป็นหน่วย)

\frac{12 V}{0.48 A} = 25 Ω

$\frac{12V}{0.48A} = 25 \Omega$

ฉันพบการคำนวณต่าง ๆ เพื่อกำหนดประเภทของทรานซิสเตอร์ที่ฉันต้องการและฉันไม่แน่ใจว่าเป็นทรานซิสเตอร์ที่ดีที่สุด หนึ่งในนั้นคือ:

{ชั่วโมง}_{F E (ม. ผม n ผม ม. ยู ม.)} = 5 \times \frac{L โอ a d C ยู R R อี n เสื้อ}{A R d ยู ผม n โอ P ผม n M a x C ยู R R อี n เสื้อ}

$h_{FE(minimum)} = 5 \times \frac{Load\;Current}{Arduino\;Pin\;Max\;Current}$

ซึ่งให้ค่าต่ำสุดเท่ากับ 60 $h_{FE}$

5 \times \frac{0.48}{0.04} = 60

$5 \times \frac{0.48}{0.04} = 60$

ที่นี่ฉันสับสนเล็กน้อย ฉันมีทรานซิสเตอร์ไม่มากและเอกสารข้อมูลของพวกเขา แต่ฉันไม่แน่ใจว่าจะอ่านได้อย่างไร ฉันได้อ่านทรัพยากรมากมายและตอนนี้ฉันก็สับสนเหมือนเมื่อก่อน

ฉันรู้ว่าฉันควรใช้ทรานซิสเตอร์ NPN แต่จะสำคัญไหมถ้าฉันใช้ PNP แทน ใช้การคำนวณแบบเดียวกันหรือไม่ ฉันเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงของวงจร, แอคทีฟสูงแทนที่จะแอคทีฟต่ำ แต่มีข้อเสียใด ๆ ต่อ PNP ใน NPN หรือไม่?

NPN เป็นฉันได้มีPN2222A , BC337 , BC547Bและดาร์ลิงตัน BC517

PNP เป็นฉันได้มีPN2907 , BC327และดาร์ลิงตัน BC516

ฉันจะเลือกทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสมกับงานได้อย่างไร ฉันไม่ต้องการที่จะโอเวอร์โหลดทรานซิสเตอร์

transistors

— darkadept
แหล่งที่มา

ในสถานการณ์ของคุณคุณสามารถใช้ NPN เพื่อเปลี่ยน PNP และรับผลตามที่คุณต้องการ อาจจะสายไปหน่อย แต่ก็มี :-)

— AbeFM

เมื่อเลือกทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับงานนี้อันดับแรกฉันจะกำจัดทรานซิสเตอร์ PNP มันซับซ้อนกว่าเล็กน้อยที่จะใช้ในกรณีของคุณ อย่างที่คุณกล่าวไว้สำหรับทรานซิสเตอร์ PNP ความแอคทีฟสูงกลายเป็นแอคทีฟต่ำหมายความว่าทรานซิสเตอร์จะเปิดเมื่อคุณใช้งาน 0V จาก Arduino แต่จะไม่ปิดเมื่อคุณใช้ 5V จาก Arduino คุณจะต้องใช้ 12V กับฐานของทรานซิสเตอร์ PNP เพื่อปิด (VEB = 0)

ทิ้ง PNP ไว้ด้านหลังดูที่ NPN ว่าคุณมีอยู่เพียงBC547B (Ic = 100mA) ไม่สามารถจัดการกระแส 480mA ที่ไซเรนของคุณต้องการ จากทรานซิสเตอร์ที่เหลืออีก 3 ตัวฉันจะเลือกตัวที่สามารถรับมือกับกระแสได้มากที่สุดเพื่อความปลอดภัย นั่นก็คือดาร์ลิงตัน BC517ซึ่งสามารถจัดการได้สูงสุด 1.2A ซึ่งเพียงพอสำหรับไซเรนของคุณ

เฉพาะตอนนี้คุณต้องกังวลเกี่ยวกับการได้รับ BC517 แต่เนื่องจาก BC517 เป็นทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันมันจึงมีขนาดใหญ่มาก (hFE = 30,000) ดังนั้นคุณสามารถเปิดทรานซิสเตอร์ได้อย่างง่ายดายด้วยกระแสไฟฟ้าพื้นฐานที่น้อยมาก หากคุณเลือกที่จะขับฐานของทรานซิสเตอร์ด้วยตัวต้านทาน 1KOhm คุณจะมีกระแสฐาน 3.6mA ซึ่งเพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์ของคุณ

ดังนั้นผู้ชนะจะเป็นBC517

วงจร NPN

— m.Alin
แหล่งที่มา

ตกลงที่อธิบายคำถามของฉันเป็นอย่างดีขอบคุณ ฉันเดาว่าจะดีกว่าที่จะมี hFE สูงกว่าขอบเล็กน้อยและทำผิดในด้านความปลอดภัยของโหลดปัจจุบันแทนที่จะตัดมันใกล้เกินไป ฉันคิดว่าฉันจะต้องสำรวจเพิ่มเติมและมองหาทรานซิสเตอร์ PNP แม้ว่าคุณจะพูดถึงอะไรก็ตาม จริง ๆ แล้วไซเรนของฉันมีลีดเดอร์ที่เป็นบวกสองอันอันที่หนึ่งสำหรับเสียงที่มั่นคง พวกเขาแบ่งปันพื้นดินทั่วไป นี่หมายความว่าฉันต้องการการกำหนดค่า PNP เพื่อให้สามารถสลับการขายทั้งสองอย่างได้หรือไม่ (นี่ควรเป็นคำถามของตัวเองเหรอ?)

— darkadept

คุณมีแผ่นข้อมูลของไซเรนหรือไม่? หรือไดอะแกรม

— m.Alin

@ m.Alin ฉันเสนอการแก้ไข แต่ในกรณีที่ถูกปฏิเสธ ... "ใช้ 12V กับฐานของ NPN" ในวรรคแรกควรพูดว่า "PNP" ใช่ไหม

— CupawnTae

@CupawnTae แน่นอนคุณพูดถูก ขอบคุณสำหรับการแก้ไข :-)

— m.Alin

ความคิดเห็นด้านหนึ่ง 'hFE = 30,000' คือกระแส DC ที่ได้รับในโหมด "forward active" ไม่ใช่ในโหมดอิ่มตัว แผ่นข้อมูลของ BC517 ใช้โหมดความอิ่มตัวของเบต้า 1000 - เช่น hFE (sat) = 1000 - ดังนั้นนี่จะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับการออกแบบของคุณ หากตัวรวบรวมปัจจุบันเป็น 400mA ดังนั้น IB (sat) จะต้องเป็น 400mA / 1000 = 400uA ซึ่งไมโครคอนโทรลเลอร์ควรสามารถส่งสัญญาณได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ จากนั้นค่าของ R1 ควรเป็น (VOH (min) -VBE (sat)) / 400uA โดยที่ VOH (min) เป็นแรงดันเอาต์พุตขั้นต่ำของไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับตรรกะ HIGH output และ VBE (sat) คือ ~ 1.6V ตามแผ่นข้อมูล

— Jim Fischer