Расчет транзисторного ключа (Сборка Дарлингтона)
Вообщем захотел понять как рассчитать транзисторный ключ для микроконтроллера. В идеале хочу понять как рассчитать сборку Дарлингтона.
Помогите и поправьте если что-то не так, далее приведу пример, расчета (как я его понял). Расчет в ключевом режиме:
Предположим, что я хочу управлять нагрузкой
- Ток потребления нагрузки 5 А.
- Напряжение питания нагрузки 100 В.
Выбираю Т2 по коллекторному току (>5 А) и напряжению коллектор-эмиттер (>100 В)
Иду на сайт Чип и Дип (иду в справочник) - подходит по параметрам транзистор 2SC2827
Технические характеристики 2SC2827:
- Структура npn
- Collector-Emetter Voltage Напряжение коллектор-эмиттер (MAX знач.) 200 V
- Collector Current Коллекторный ток (MAX знач.) 6 A
- Collector-emitter saturation voltage Напряжение насыщения коллектор-эмиттер 1 V
- Base-emitter saturation voltage Напряжение насыщения база-эмиттер 1,5 V
- Статический коэффициент передачи тока h21э (MIN знач.) 30
Напряжение источника питания 100 В.
Вычисляем минимальный ток, который нужно подать на базу транзистора, чтобы через коллектор-эмиттер могло пройти 5 ампер:
I(б) = I(k)/h21э; I(б) = 5/30 = 0,17 А
Напряжение насыщения база-эмиттер берем из даташита 1,5 V
Микроконтроллер не сможет открыть этот транзистор так как может выдать на порту ток 0,02 А
Теперь подберем транзистор T1, он должен открывать транзистор Т2. Подбираем Т1 по коллекторному току (>0,17 A), по напряжению коллектор-эмиттер (>1,5 V) по управляющему току базы.
Предположим транзистор КТ3102А:
Технические характеристики КТ3102А:
- Структура npn
- Collector-Emetter Voltage Напряжение коллектор-эмиттер (MAX знач.) 50 V
- Collector Current Коллекторный ток (MAX знач.) 0,1 А
- Collector-emitter saturation voltage Напряжение насыщения коллектор-эмиттер 0,3 V
- Base-emitter saturation voltage Напряжение насыщения база-эмиттер Vbe(sat) = 1 V
- Статический коэффициент передачи тока h21э (MIN знач.) 150
Вычисляем минимальный ток, который нужно подать на базу транзистора, чтобы через коллектор-эмиттер могло пройти 0,17 ампер:
I(б) = I(k)/h21э; I(б) = 0,17/150 = 0,0012 А (1,2 ma)
Управляющее напряжение напряжение берем от микроконтроллера Vмк = 5 V
Рассчитываем резистор для ограничения тока от микроконтроллера до базы:
Падение напряжения на резисторе равно: Uпад= Vмк - Vbe(sat) = 5 - 1 = 4 В
R(базы) = 4/0,0012 = 3333 Ом (3,3 кОм)
Примерные расчеты могут быть такими? Или совсем не так я считаю?

а можно просто взять полевой транзистор малюсенький...
для цифровой техники, когда только состояния лог 1 и 0, я бы рекомендовал использовать полевые транзисторы. гораздо меньше заморочек.
у тебя же первый транзистор должен 0,17 пропускать, так чего ты 0,1 берешь?
и напряжение тоже маленькое.
Т1 не проходит по напряжению. Его коллектор надо запитать от 5 В. И ограничить ток коллектора.
При расчете базового резистора не учли, что управляющее напряжение - это сумма Ube двух транзисторов!
Неверно. Активный транзистор можно считать коротким замыканием, поэтому управляющий транзистор пробьет. Его тоже нужно на 100 В
В расчете два перехода 0.7+0.7.
Но учтите, сборка Дарлингтона медленнее, чем ключи по отдельности
Мощный транзистор нужен на 150 - 200 вольт, и ток 8 -10 ампер, не нужно применять детали близкие к предельным параметрам.... Составной с такими данными трудно найти, проще собрать самому не из двух а из трех транзисторов, два мало для раскачки мощного ключа....
Приложенная тобой-же схема должна тебе намекнуть что второй транзистор тоже должен быть на напряжение более 100 В
С базовым током расчет не совсем верный, с пивом пойдет (кста можно просто коэффициенты усиления перемножить и считать 1 раз)
Теперь о надежности работы такого ключа: он может сорваться (самопроизвольно открыться) чтоб такого не происходило нужно поставить резисторы с баз на землю сопротивление рассчитывается исходя из токов утечки и минимального напряжения база-эмиттер.
К слову: лучше купи готовый транзистор дарлигтона - нужно будет намного меньше сложных расчетов.