Transistör'ü switch olarak kullanamamak

[kadirilkimen]

Selam arkadaşlar.
Foruma üye olur olmaz pat diye soru sormak hoş değil ama inşallah bundan sonra bol bol katkı da gösteririm.

Kendim bir step motor sürücüsü yapmaya kalkıştım. Ancak transistörlerle sıkıntı yaşıyorum.

Elimde başka bir projeden kalan, bolca TIP41C var. Datasheet'inden doğru anlıyorsam, bu transistör 100 volt ve 5 amper'i kaldırabiliyor. Eğer pwm ile sürerseniz de 10 ampere kadar yolu var denmiş.

Motorun sargılarını doğrudan güç kaynağına bağladığımda motorun çektiği akım 10 ampere kadar çekiyor.
Ancak aşağıdaki devre ile motora enerji verdiğimde, en fazla 1.6 amper çekiyor. daha fazla da çekmiyor. transistör aşırı ısınıyor.

Bu noktada, datasheet'e göre, base girişine 5 volt uygularsam, transistörün tam açık olacağını anlıyorum.
aşağıdaki devre çizimindeki kontrol ucuna 5 volt verdim, 6 volt verdim, hatta motor besleme voltajı olan 24 volt da verdim. sonuç değişmiyor.
Bana sanki transistör full açık olmuyor gibi geliyor.

Sorularım şöyle;
1 - motor güç kaynağına direk bağlandığında, 10 amper çekerken, transistöre bağladığımda neden 1.6 amperden fazla çekmiyor? hani transistörün de bir direnci olması gerektiğini biliyorum. ama 10 amper'i 1.6 ampere düşürecek nasıl bir direnci olabilir ?
2 - Eğer transistör tam açılmıyorsa, tam açmak için ne yapabilirim? datasheet'inde medium switching applications yazıyor. Beklentilerim, motor yüksüz iken, transistör çok ısınmadan 3 - 5 amper geçirebilmek
belli ki enerji motordan çok transistörde harcanıyor.

Motorun sargıları 1.5 ohm, ölçüm yaptığım ölçü aleti, UNI-T UT61E

cevaplarınız için şimdiden teşekkür ederim. Bu konu aynı zamanda transistörün tam nasıl çalıştığını henüz kavrayamayan arkadaşlara da eminim yardımcı olacaktır.

 

[ibora]

Transistörün hFE akım kazancı max 75. Uyguladığınız base akımı=5-0.7/1000= 4.3mA. 75*4.3mA= 320mA yapar. Bu da motorunuzu çalıştırmaz. Devreye bir transistor daha darlington olarak bağlarsanız istediğiniz sonucu alırsınız.

 

[KAZIMUGUR]

Power mosfet ler çıktı diğerleri çöp oldu...

 

[kadirilkimen]

power mosfetler konusunda kesinlikle haklısınız. Ancak ben hem elimdeki malzemeyi değerlendirmek, hem de kendimi geliştirmek amaçlı bunun üzerinde çalışıyorum. Elbette mosfetlerle çok daha başarılı devreler yapılabilir ama ben hala transistörleri çözememiş olurum.

İbora arkadaşın yazdıklarından yola çıkıp biraz da araştırma yapınca transistör kazancının tam olarak ne olduğunu öğrenmiş oldum. Ayrıca teşekkürler.
Daha önceden bi sürü transistör var, ama ne farkları var anlamıyordum. şimdi bir çok şey daha netleşti.

Başka bir yerdeki soruma istinaden verilen şu video da çok iyi. Benzer konulardan muzdarip arkadaşlar mutlaka izlemeli

 

[kadirilkimen]

Şimdi benim anladığım, bu tip41 bu iş için biraz fazla uygunsuz sanırım.

transistör seçerken kazanç ( yani datasheetteki gain ) değerini dikkate almak gerekiyormuş.
şimdi tip41'den 3 amper geçmesini istersem yapacağım hesap o zaman şu olacak,
transistör kazancı maksimum 75 olduğuna göre ( ki sanırım maksimuma göre hesap yapmak doğru değil gibi )
3a = 3000 ma,
3000 / 75 = 40ma
yani benim base'e 40ma besleme yapmam gerekiyor.
0.7 sanırım base - emmiter arasındaki kayıp gibi bir sabit.
5v = 5000, 0.7v = 700 mv
5000 - 700 / 100 = 43ma

yani kontrol girişinde aslında 100 ohm direnç kullansam olur gibi?

 

[ibora]

İyi de sen bunu neyle sürüyorsun? Sürdüğün devre bu akımı verebilecek mi, bu birincisi.
İkincisi de Kazım hocama katılıyorum. Mosfet candır Ama mutlaka transistor kullanacağım dersen 75 bu transistörüm max kazancıdır. Bunu aklından çıkarma, ayrıca eline aldığın her transistor standart olmayacaktır yani akım kazançları aynı olmayabilir. Vede son olarak max akım kazancına göre değil, minimum akım kazancında transistörün verebileceği Ic max değerine göre hesap yap.

 

[kadirilkimen]

Tamam, tip41 rafa kaldırılmıştır kendime başka transistör bulayım. madem başka buluyoruz mosfetlerden devam edeyim. irf530 var elimde biraz.

 

[alihann]

Çabuk vazgeçmişsiniz. Birincisi bjt lerin parametrelerinin çoğu akım davranışları ile ilgilidir. Bu da şu anlama geliyor, bjt ler devrede girişine sinyal uygulanan bir switch olarak kullanılacaksa tasarımda dikkat edilecek kriterler var demektir. İkincisi şemanızda ki bağlantı şekli bana zaten transistörün alev alev olacağını anlatıyor. Alev olmasının nedeni transistörün akımı gerilimi değildir. Nedenini uzun uzun anlatmak isterdim.
Fırsat olduğunda...

 

[bayro0]

İkincisi şemanızda ki bağlantı şekli bana zaten transistörün alev alev olacağını anlatıyor. Alev olmasının nedeni transistörün akımı gerilimi değildir.

Peki nedir?
Kısaca açıklarsanız belki biz de anlayabiliriz.

 

[alihann]

Kısaca npn transistörü bu şekilde bağlarsanız (low-side) emiter- kollektor eklemini tam sature edebilmek için baz eklemine uygulanacak gerilimin Vcc geriliminden en az 1V daha yüksek olması gerekir. Ayrıca hFE (baz akımının kollektor akımına *göreli olarak oranını) verir ama üreticiler bu hesapları kabaca 1Mhz deki sinyallerle tr. simule ederek verir. Dolayısı ile data sheetleri dikkalice incelemek gerekir. Böyle bir devreyi çalıştırma mecburiyetimiz varsa şekildeki tr.arkasına emitör takipçili bir devre yapılıp tr sürülürse baz gerilimi de Vcc nin üzerinde bir gerilime çıkarılırsa tr. max sature olur. Ayrıca motor, selenoid vb. içeren devreleri sürerken, anahtarlama esnasında oluşan in-rush ve back emf gibi endüktif akım ve gerilimler uygun bir şekilde bastırılmazlarsa bu akım ve gerilimler tr. üzerinden akmaya çalışacağı için transistorler aşırı bir şekilde ısınıp bozulabilirler.