To se ne vidi u datasheet-u. Potrebnu struju baze odredjuju kolektorska struja i pojacanjne tranzistora

Tranzistror je u zasicenju ako je Ib>=Ic/hfe

Iz datasheet-a koliko mi se čini se vidi da je Hfe u zasićenju 10 puta. Definiši maksimalnu struju kolektora i podeli je sa 10
pa ćeš dobiti koliko će baza da srče struje.

U ovom datasheet-u imaš dva parametra koji opisuju zasićenje: VCEsat i VBEsat. Ako pogledaš dodatne podatke koji stoje uz ove vrednosti videćeš da je struja baze potrebna za zasićenje data za dva slučaja.

Prvi slučaj, struja baze 50mA, pad napona između baze i emitera manji od 1.2V, struja kolektora 500mA, pad napona između kolektora i emitera je manji od 0.3V.

Drugi slučaj, struja baze 200mA, pad napona između baze i emitera manji od 1.5V, struja kolektora 2A, pad napona između kolektora i emitera manji od 0.7V.


Između i izvan ovih vrednosti je mnogo drugih slučajeva koje bi trebalo eksperimentalno utvrditi pošto u datasheetu nema dodatnih grafika koji bi mogli da posluže za razne interpolacije (ekstrapolacije) ali je ovo dovoljno za ilustraciju prilikom odabiranja tranzistora.

Ovako sam i pretpostavljao. Inace, nije mi jasno zasto mi se griju darlingtoni koji mogu dati 6A, imaju hFe 2000-20000, ja sa njih 6 tjeram motor od HDD, njih svih 6 vuku 1A ukupno, u pitanju je 3 polumosta koji naizmjenicno rade pa onda svaki darington vuce 500mA. Receno mi je da se grije jer nije u zasicenju ali obzirom na ovako veliki hFe i da na bazu dovodim izlaz iz PIC-a preko 500 oma, morao bi biti u zasicenju.

Disipacija se generiše u zasićenju, na uzlaznoj i na silaznoj ivici switch-ovanja. Da bi disipacija na uzlaznoj i silaznoj ivici bila minimalna,
ivice moraju biti što je moguće strmije, tj što kraće traje proces manje- disipacije.
Mora da se greje, ali je pitanje da li može manje. Da bi utvrdio tačno šta se dešava trebaš da snimiš osciloskopom kako izgledaju
uzlazna i silazna ivica i koliki je napon u zasićenju, pa odatle ćeš zaključiti da li ima prostora za korekcije i šta tačno treba korigovati.

Kako si opisao Pic-500oma-darlington, moguće je da se isključivanje malo otegne, ili da darlington curi kada bi trebalo da je zakočen.
Možeš možda malo da popraviš situaciju, ako ugradiš
pull-down otpornik između PICa-a i 500 oma otpornika, ali bi najbolje bilo da imaš push-pull drajver, sve pod uslovom da STVARNO postoji
problem sa isključivanjem.

Još jedna sitnica, može Pic da izbaci 20mA na izlaznom pinu, ali ne može pri toj struji da zadrži 5V na izlazu, pada napon pristojno
sa povećanjem struje. Pogledaj električne specifikacije pri kraju data-sheet-a za uC koji koristiš.

Ali ako potrosac preko darlingtona vuce 1A a hFe je 2000-20000, struja iz PIC-a na bazu je manja od 1mA?

Da, tranzistori moraju da se greju i jedino je pitanje da li se zbog nečega nepotrebno greju. Dakle pored dva diskretna stanja (zasićenje i zakočenje) postoji delić vremena u kome tranzistor prelazi iz jednog stanja u drugo i tu postaje dominantna dinamička analiza kola sa tranzistorom. Kapacitivnosti kod tranzistora snage su značajnija. Karakteristika drajvera za izlazni pin mikrokontrolera je bitna. Treba birati TTL izlaz i izbegavati otvoreni kolektor i CMOS.

Kako je implementirana gornja polivina tih polumostova? Obično to ume da bude pomalo nezgodnio. Treba proveriti zakočenje da li radi kako treba pošto darlingtoni umeju da uveličaju cureću struju do značajnog nivoa i upropaste zakočenje.

Da li za svaki od tri izlaza postoji par zaštitnih dioda? Dakle šest ukupno. Jesu li te diode brze (šotkijeve) ili obične?

Program koji generiše signale na mikrokontroleru, da li pravi pauzu između gašenja gornje i paljenja donje polovine polumosta (i obratno) ili preklapa tranzicije?

Uvek dobrodođe ubosti tranzistor u ploču za prototipive i snimiti mu karakteristiku i opipati mu zagrejavanje pri različitim opterećenjima (dummy load) da bi se stekao osećaj šta je normalno za taj tranzistor i da bi se kasnije moglo razlikovati problematično funkcionisanje.

Pa izmeri, to nije teško, napiši program koji drži konstantno logičku jedinicu na izlazu, tim naponom preko 500 oma poteraj darlington
koji provodi 1 A struje(optereti ga nečim, otpornikom ili baš sa motorom ako može).

Pa onda meri napon na izlazu PIC-a, Pad napona na 500 oma otporu, napon između baze i emitora, napon između kolektora i emitora.

Odatle se sve vidi, pijačna matematika na delu :)

Evo malo podataka pa pomozite. Sema u prilogu, svi otpornici su oko 500 oma, tranzistori su u stvari darlingtoni (slika u prilogu) i u datasheet-u stoji da je Collector curent (Ic) 6 A, diode su iz matricnog printera (EPSON LQ2170 mislim) i bile su uz ovaj darlington na ploci (oni su napajali glavu sa 24 iglice) gdje su imale valjda zastitnu ulogu (znaci nisu ove BAS15 kao sto pise). Na ovo su spojeni izlazi iz PIC 16F877A, port A (4 ulaza) i port E (2 ulaza). Darlington se grije i kada je stalno ukljucen a evo podaci koje sam izmjerio uz logicku jedinicu na liniji 2 i 3:

Struja - 1300 mA (mjereno preko linije VCC)
Struja izmedju pina i baze - 5 mA
Napon na pinu kada nije spojen na bazu - 4,9 V
Napon na pinu kada je spojen na bazu - 4,6 V
Napon na bazi (poslije otpornika) - 1,48 V
Napon izmedju emitera i kolektora - 0,77 V

Ovaj tranzistor je odličan, 2SD1889: http://svntc.com/TPDF/2266.pdf

Gornji tranzistori su problem (mislim deo šeme oko njih). Gde si pronašao ovakve polumostove? Mislim da se ovako ne mogu napraviti. Optokapleri za gornje tranzistore mogu da budu rešenje.

Disipacija je

Pd=(Vce*Ic)+(Vbe*Ib)
Pd=(0.77V*1.3A)+(1.48V*0.005A)
Pd=1.001W + 0.0074W
Pd=1.0084W

Odavde vidiš da je disipacija na baza-emitor spoju zanemarljiva, pa te za nju baš briga.
Što se disipacije na kolektor-emitor spoju tiče na nju verovatno možeš malo da utičeš tj. da
je smanjiš. Struja kolektora je onolika koliko potrošač traži, pa ti jedino ostaje da pokušaš da smanjiš
napon izmedju kolektora i emitora u zasićenju, trenutno 0.77V.

Ako obezbediš više struje u bazu, napon kolektor-emitor bi trebao da opada, ali samo do neke granice.
Tvoje je da vidiš da li si došao do te granice. Uradi isto merenje nekoliko puta uz smanjivanje omske vrednosti
baznog otpornika. Kada smanjivanje vrednosti otpornika više ne utiče na smanjivanje napona kolektor emitor, tu je kraj
dalje nema svrhe. Moguće je da si već ugazio u taj režim, a možda još nisi..... probaj.
Pazi koliku struju gura Pic nemoj ga maltretirati previše.

Usput možeš videti da ti je trenutno Hfe=1300/5=260.

I na kraju 1W nije bog zna kakva disipacija, malecko hladnjače i teraj.

Ali u datasheet-u stoji i da je disipacija bez hladnjaka maksimalno 2W pa znači da si sa 1300mA čak i sa najboljim zasićenjem (VCE_sat do 1.5V) samo 2% daleko od topljenja. ( 1.95W ! )



To je dobro.



Misliš "izlaza" a ne "ulaza". Obrati pažnju da ne koristiš RA4!




Kada je jedinica na 3 onda tranzistor Q3 zavisi od potencijala emitera koji je podignut padom napona na namotaju motora. Na kom tranzistoru si merio struju baze. Q2 ima veću a Q3 manju koja može da predstavlja problem. U stvari pošto je induktivni potrošač ima uvek da bude problem sa Q3 i ostalim gornjim tranzistorima kod svakog uključenja u trajanju od dve tri vremenske konstante.



minimalna bi bila 1300mA/500 = 2.6mA
i pošto je 5 veće od 2.6 ovo je dobro.

Pretpostavljam da bih trebao koristiti uparene PNP i NPN tranzistore ? Ovo sto sam napravio sam vidio u semi kola L298 gdje su prikazani isti tranzistori. Inace, jesu li oba nacina (slika u prilogu) ispravna?

Nisu, desni je pravilniji jer imaš potpunu kontrolu dok levi puno zavisi od ponašanja potrošača.

Za L298 je prikazan BLOK DUJAGRAM a ne puna šema. Ovo je prilično apstrakovana predstava sa sakrivenim level shifterima za gornje tranzistore.

Da, vidim da se svugdje gdje se govori o tranzistorima prikazuje ova desna sema, cak i u nekim IC H-bridgevima je prikazan PNP-NPN par dok su ovi u L298 nacrtali iste pa rekoh da probam (imam 24 komada 2SD1889). Hvala na odgovorima svima. Posto nemam PNP par, probacu ovo upravljanje napraviti sa L298 pa cu vidjeti.

Dodavanjem PNP tranzistora ispred NPN-a može se napraviti PNP darlington ekvivalent. Pošto je NPN već darlington onda skoro bilo koji PNP može da se ubaci. Vidi sliku 1 b



Tada se za motor mora koristiti slično ili isto napajanje kao što je na mikrokontroleru.



Edit: http://en.wikipedia.org/wiki/Sziklai_pair



_{[Ovu poruku je menjao barum dana 25.01.2009. u 14:13 GMT+1]}

I onda se ovaj Sziklai "otvara" nulom a "zatvara" jedinicom? Je li ovo ispravno navedeno na http://www.dprg.org/tutorials/1998-04a/ (ovaj dio sa tranzistorima)

Da, kada je nula onda se otvara. I dalje je potreban otpornik za ograničavanje struje baze.

U delu sa tranzistorima oni koriste 12V napajanje za motor i tada je potreban opet level shifter jer bez njega (samo sa naponom 5V logičkog izlaza) gornji tranzistor ne može da se zakoči.

Zar oni nisu pogresno prikazali tabelu ispod slike:

A B C D
--------
1 0 0 1 Motor se okrece

Zar ne bi trebalo

A B C D
--------
1 0 1 0 Jedan smijer
0 1 0 1 Dugi smijer

Da pogrešili su celu tabelu. I A i B treba da su invertovani.

Level shifter je obično invertujuć.