Rezystory w tranzystorze Darlington

Zastanawiałem się nad wymianą 2N3904 i TIP31C na TIP102 w jednym z moich obwodów (ściemniacz LED PWM) i zauważyłem w schematycznych opornikach TIP102 prowadzących z każdej podstawy do emiterów. Mój obecny obwód ich nie ma i zastanawiałem się, do czego służą i czy mój obwód powinien je mieć niezależnie.

Schemat TIP102

transistors darlington

— Ignacio Vazquez-Abrams
źródło

możliwy duplikat Która konfiguracja jest lepsza do ściągnięcia podstawy tranzystora NPN? Podczas gdy pojawia się pytanie, która wersja rozwijania jest lepsza, odpowiedzi są bardzo szczegółowe w tym, co robią rozwijane menu i dlaczego powinieneś je mieć lub nie.

— Passerby

Nie zgadzam się na ścisłe głosowanie na to pytanie. Podczas gdy omawiano oporniki w całym BE BJT ( electronics.stackexchange.com/questions/56010/… , electronics.stackexchange.com/questions/30017/... ) wewnętrzny rezystor w dolnej BE Darlington jest wyjątkowy, ponieważ nie jest dostępny z zewnątrz, więc jest już na kości lub nigdy nie można jej dodać.

— zebonaut

@zebonaut, który nie ma praktycznej różnicy, kiedy pytanie końcowe brzmi, czy dyskretna, nieopakowana para darlington powinna mieć rezystor.

— Passerby

Chociaż wydaje się, że twoje pytanie dotyczy przede wszystkim tych rezystorów w parach Darlington, o której wspominasz, możesz rozważyć użycie MOSFET-a, który prawdopodobnie będzie tańszy i bardziej wydajny.

— Phil Frost

@ PhilFrost: Kolejna dobra uwaga dla rev. B. W tej chwili skończyłem montować obwód i działa idealnie.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Odpowiedzi:

Rezystory te mają przyspieszyć wyłączenie. Złącze baza-emiter ma pewną pojemność, która jest widocznie większa w konfiguracji wzmacniacza odwracającego przez efekt Millera . Aby wyłączyć tranzystor, ta pojemność musi zostać rozładowana.

Gdy napęd podstawowy zostanie usunięty, nie ma ścieżki do rozładowania tej pojemności prawego tranzystora, ponieważ zapobiega to odwróconemu tendencyjnemu emiterowi podstawy lewego tranzystora. Rezystory te zapewniają ścieżkę dla tego prądu rozładowania.

Jeśli tworzysz dyskretną parę Darlington, w tym co najmniej R2, nie jest złym pomysłem. Jeśli nie potrzebujesz, aby przełączanie było zbyt szybkie, może się okazać, że tranzystor wyłącza się wystarczająco szybko bez niego, ale obejmowałbym R2, chyba że próbowałem ogolić każdy grosz z kosztu.

Nie ma twardych i szybkich zasad obliczania, jakie powinny być te rezystory, ale podany przykład podaje niektóre typowe wartości. Jeśli je zmniejszysz, wyłączenie będzie szybsze. Jeśli zmniejszysz je o wiele, cały prąd wejściowy przejdzie przez rezystory, nie pozostawiając żadnego, który napędza tranzystory.

Napięcie na R2 jest ograniczone do 0,65 V przez skierowane do przodu złącze podstawy-emiter, więc prąd będzie wynosił:

{ja}_{R 2)} = \frac{0,65 V.}{R_{2)}}

$I_{R2} = \frac{0.65V}{R_2}$

i możesz uzyskać pewien pomysł (tylko pomysł; dla dokładnego modelu, który symuluję, zbuduję i zmierzę), na jaki wpływ ma szybkie wyłączenie, obliczając stałą czasową utworzoną przez R2 i pojemność wejściową prawego tranzystora:

τ = R_{2)} \cdot {do}_{mi b}

$\tau = R_2 \cdot C_{eb}$

Obliczenia dla R1 są w dużej mierze takie same. Jednak powinien być większy z dwóch powodów. Po pierwsze, lewy tranzystor nie potrzebuje tak dużej pomocy, aby się wyłączyć, ponieważ jego podstawowa pojemność może być rozładowana przez cokolwiek, co napędza tranzystor; nie ma diody na drodze, jak w przypadku prawego tranzystora.

$\beta$ $\beta\cdot\beta$

— Phil Frost
źródło

Zacząłem trochę kopać, znalazłem to do obliczenia R2. Jednak dla R1 jeszcze nic.

— Ignacio Vazquez-Abrams

@ IgnacioVazquez-Abrams zobacz zmiany.

— Phil Frost

Umieściłem rezystor 100 omów dla R2 i cieszę się, że tak zrobiłem, ponieważ wystarczy dotknięcie podstawy Q1, aby Q2 poprowadził (nie to, że kiedykolwiek zostanie dotknięty w obudowie, w której się znajduje).

— Ignacio Vazquez-Abrams

Rezystory mają różne przyczyny. Dwa już wspomniane mają na celu wyłączenie prędkości i zagwarantowanie, że urządzenie pozostanie wyłączone, gdy nie będzie napędzane.

Innym powodem jest przezwyciężenie wewnętrznego wycieku. Zasadniczo przeciek pojedynczego tranzystora jest wystarczająco niski, aby go zignorować. Jednak wyciek pierwszego tranzystora jest mnożony przez zysk drugiego, co może uczynić go znaczącym w niektórych zastosowaniach, szczególnie w wysokiej temperaturze, gdzie przeciek jest większy. Rezystor wokół drugiego tranzystora powoduje, że pierwszy tranzystor wytwarza pewien minimalny prąd, zanim drugi się włączy. Można to wyregulować, aby przekroczyć najgorszy przypadek upływu pierwszego tranzystora.

Należy również zauważyć, że w przypadku niskich prądów wyjściowych drugi tranzystor może się włączyć tylko od prądu do pierwszego rezystora. W takim przypadku napięcie BE i napięcie CE całego urządzenia będą niższe niż dla czystego darlingtona.

— Olin Lathrop
źródło

Rezystory mają dwa cele. Jak wspomniał Phil, jednym z nich jest pomoc w szybkim wyłączeniu tranzystora.

Drugi to dwa, aby upewnić się, że stan kołka powoduje, że kołek podstawy nie jest napędzany. Usuwa stan zmiennoprzecinkowy. Jak w przypadku, gdy pin mikrokontrolera jest w trybie wysokiej impedancji.

Która konfiguracja jest lepsza do ściągnięcia podstawy tranzystora NPN? ma bardzo długą dyskusję na temat stosowania rezystorów obniżających na bazie tranzystora.

— Przechodzień
źródło