Transistörleri Anlamak, Transistörü nasıl sürmeliyim.

[binbaşı]

Merhaba.Tüm transistörlerde iç yapıda olan bu ekstra güç kayıplarını diyotta 0.65-0.70 volt olan uygulanma öncesi ve uygulanma sonrası olan bu voltaj farkına da direk olarak benzetebilirsiniz.Belirli güçte seçilmiş diyottan (1N400X serisi gibi) dc akımı bir taraftan diğer tarafa geçirirken akım amper olarak da bu geçişte biraz da sınırlanır,fazlası aşırı ısınma ile geçemez,voltaj fazla olur da akım da uygun olursa eğer (I=V/R ile) diyodu veya sizn çöpe ettığınız merhum transistörlerde olduğu gibi zayi olur.Ayni transistörlerdeki doyma gibi P-N bölgesi bu elektron sayısının daha fazlasını da geçiremez,geçirirken de 0.70 voltluk voltaj farkına karşılık gelen bir değer kadar güç kaybı (Akım fazla olduğunda bunu 0.70 ile çarptığınızda boşa joule olayıyla iç elektronik yapıda olan kaybı siz düşünün doğal olarak tabi.) kaçınılmaz olacaktır,sizin sebebini bir türlü de çözemedğiniz,bizim sevgili transistörlerimizde yitip kaybolan ve heba olan güç de bundan kaynaklanıyor,başka bir sebep aramamak da lazım..Beyin fırtınası yine devam edecek..Ve forum ortamında günler bu şekilde de çok hoş bir şekilde hep de sürüp gidecek..Siz merakla da sormaya devam ettikçe..Kolay gelsin.

 

[kadirilkimen]

Sayın @kadirilkimen,

Sizin espri anlayışınız transistörlere olan aşkınızın çok çok ötesinde....
Yazdıklarınızı keyifle okudum,
en çok güldüğüm yerleri de bilmenizi isterim:,








Gelelim sorularınıza:



MEGEP dökümanları lise öğrencileri için hazırlanmıştır, bu belgelerde Bakanlığın isteği nedeniyle aşırı ispat ve teorilerden kaçınılır, sonuç odaklı pratik bilgileri kapsar; ayrıca sizin merak edip peşine düştüğünüz soruları sormak günümüz lise öğrencilerinin aklına bile gelmez; orada temel bilgileri bulabilirsiniz ama sizin sorularınız temel bilgilerle cevap verilecek türden değildir.



Bunu basit bir deney yaparak kendiniz de bulabilir ve durumu anlayabilirsiniz.
Yaptığınız devrede Beyz akımını kontrollü bir şekilde artırdığınızda Ic akımının da arttığını görürsünüz.
Buradaki akım değerleri yardımıyla akım kazancı (o an için ) bulunur.
Akım kazancı= Ic/Ib

Ancak bir süre sonra akım kazancı formülü hükmünü yitirir,
yani siz Beyz akımını artırdığınız halde Kollektör akımı artmaz,
mutlu son Doyum bölgesine hoş geldiniz...
Bu Ic akımının artmadığını ilk gördüğünüz noktada Ib akımını yükseltmeyi durdurmalısınız.
Teorik olarak; Ic= Vcc/Rc noktasına ulaştınız, daha fazla yükselemez.
Bu deney süresince Vce arasına bir voltmetre bağlarsanız, doyum noktasında Vce değerinin 0(sıfır) değerine çok yakın olduğunu da görebilirsiniz.




Kesinlikle doğru anlamışsınız.



Burası da doğru, ancak dikkat edilmesi gereken iki nokta var:
1- PWM'de akım azaltılmaz, akımın uygulandığı-geçtiği süre azaltılır; kısa süreli verilir-kesilir.
2-Genellikle step motorun hızını artırmak için akımı artırmak isteriz, gerilimin de artırılması gerektiğini pek aklımıza getirmeyiz. Sonra da "neden motorum daha hızlı dönmüyor" sorusuyla baş başa kalırız.



Bu yorum ile olayı bitirdiniz, tebrik ederim.


Açtığınız bu konudaki sorduğunuz sorular, bu sorulara karşı verilen cevaplara karşı yeniden sorduğunuz sorularla çok eğitici-öğretici bir çalışma yaptınız. Teşekkürler.

Sizin işinize yarayacağını düşündüğüm üç dökümanı aşağıya ekliyorum.

Kolay gelsin.

Transistörlere aşık değilim. daha ziyade debelenip dururken bi sürü transistör yakmak ve anlamsız anlamsız zilyon tane şey yazıp da en önemli konuların hiç bahsedilmediği örnekler ve tutoriallerden bir yere varamayacağımı anladığımdan bir son nokta koymak istedim ... Elbette sonu gelecek bir konu değil. Ama en azından kendi başıma ilerleyebileceğim kadar öğrenirim dedim. ki epey de yol aldım sayenizde.

Bu base'e uygulanması gereken voltajın, devrenin GND sine göre değil, transistörün emitter'ine göre olan voltaj olması gerektiğini doğru anladığıma sevindim. Tabiki datasheetler doğal olarak profesyoneller tarafından okunacak şekilde hazırlanıyor. Ancak elektronik hakkında bilgi verdiğini düşünen onlarca sitede bu cümle hiç geçmiyor. ne kadar önemliymiş halbuki.

Bu gün bir deney yaptım. Ben transistörü 5 volt ile sürdüğümü düşünürken, ölçümleri yaptığımda, GND'yi değil de transistörün emitter'ini referans alınca, aslında 3.2 volt ile sürdüğümü, ve transistörün hiç bir zaman doyuma ulaşmadığını gördüm. transistörden sonra kullandığım sense direnci sebebiyle, transistörün emitter'i GND ye göre 1.8 volt oluyor. Base'e voltaj uygularken bu farkı eklemem gerekiyor ki, transistör doyumda olsun. base'e 6.8 - 7 volt uygulayınca transistör doyuma ulaştı ve ısınma problemi yarı yarıya düştü.

Daha önce transistör doyumda değilken bile, tip122 ile kullandığım step motorla, torku çok düşse de, 200 rpm alabiliyordum. 200 rpm'i alabilmek için %98 duty uygulamam gerekiyordu ve transistörler aşırı ısınıyordu. Bu günkü deneyden sonra yeniden yaptığım düzenleme ile, %30 pwm ile 200 rpm alabildim. çok çılgın bi gelişme oldu. Bütün olay base'e yanlış voltaj uygulanmasındaymış en başta.

yani tip122 ile de bu işi yapabilirim gibi görünüyor. ancak dönerken 2.5 amper çeken step motor, sabit kaldığında 14 amper kadar çekebiliyor. maksimum 5 amper verebilen tip122 bu sebepten uygun bir seçim olmayacak. onun yerine yine elimde bulunan irf530 ile devam edeceğim.

Merhaba.Evet,çok doğru da anlamışsınız,sn.kadirilkimen,yapmasına yaparsınız ama,o amaç için üretilmedikleri,içlerine de katkı maddeleri laboratuvar ortamında bu amaç için çok özel olarak da katkılanmadığı için tam verim alamazsınız,datasheetinde "anahtarlama için çok uygundur" yazanları bu iş için biçilmiş de kaftandır diyebiliriz,kesin bir sonuç olarak.Verdiğiniz orta güçlerde lineer anahtarlama yazısı olanlarıyla da sadece orta güçlerde anahtarlama yapabilirsiniz belirtildiği gibi,çok yüksek güçlerde anahtarlamaya uygun olmaz,eğer ing.karşılığı üzerinden hüküm ve sonuca da gidersek.

Soru sorma ve kısmen içinde kendi cevabını vermeniz,bir stand-up gösterisi gibi Cem Yılmaz'a parmak ısıttıracak ölçüde çok başarılı da olmuş,ben böyle buldum bir yorumcu olarak da,okurken kıs kıs ben de gülmedim değil,itiraf ediyorum.diğer arkadaşlaR madem ki itiraf edip samimice de belirtiler bunu,ben de belirtiyorum çekinmeden.Bu tarz, pek çok üyenin ilgi odağı haline gelip farkında olmadan öğrenmelerini de sağlayacaktır.Tebrik ediyorum bu soruş tarzınız için tekrardan ben de diğer arkadaşlar gibi.

İşin teorik yanı aslında bildiğimiz gibi "megep/elektrik-elektronk esasları" modülünde fazlasıyla da vardır,ama burada üyeler nazarında yapılan beyin fırtınaları ve görüş alışverişleri çok sayıda bu yolda öğrenme yolunda olabilenler için (Kendimi de katıyorum,çünkü mesleğim elektronik değildir,sadece gözlemci ve araştırıcı olarak çabalarım mevcuttur bu konularda) kendi çabalarımla uğraşabildiğim gibi benzer olarak da diğer üyeler de,başta kontrolkalemi ortamının ve idarecilerinin sağladığı bu müsait ve çok güzel ortamda,her gün yeni çözümler ararken ve problemler çözerken de,hep bir şeyler öğrenmeyi hedeflemiş ve bu yolda da kademe kademe de hep birlikte çok gayretli olan elektronikçiler olarak da ilerliyoruz hiç şüphesiz,kendinden çok emin adımlarla da.

Siz daha önce bu soruları sormak için de nerelerdeydiniz demek isteyorum,ama soruların sorulacağı saat demek yeni yeni de gelmiş diyelim.Kolay gelsin.Saygılarımla.

Cem yılmaz ne haddimize eğlenceli yazmayı seviyorum sadece. Beraber gülüp eğlenirken öğrenelim işte bundan sonra eylemlerim kesintisiz devam edecek

İşin aslı, yeni kurmaya çalıştığım işim gereği bundan sonra elektronikle hep içli dışlı olacağım. Tasarladığım projeler de, dışarıya yaptırılabilecek cinsten değil. Benim de eskiden beri bir elektronik merakım ve epey bir bilgi birikimim vardı. uzun zamandır mcu programlama konusunda tecrübeliydim. Ama işte her işte olduğu gibi, sadece beyinle iş bitmiyor eh mcu beyin ise, transistör de kol bacak sayılır.

Merhaba,sn kadirilkimen,tekrar merhaba.Örneğin bu modülden PWM ile ilgili olan kendi izlenimlerimi (Yorumumu) size aktarayım bu arada,daha dün okumuştum ve kağıda da çizmiştim.

Duty cycle = Uygulanma süresi/ periyot olarak formilize edilmiştir.Örneğin duty cycle oranı =%50 ise uygulanan asıl voltajın yarısını bir tam periyotta bir alıcıya (Motor gibi) uygulamış oluruz,duty cycle oranı %10 ise voltajın 1/10'u alıcıya verilmiş,%90 ise ) voltajın 9/10'u yani büyük çokluğu alıcı bir motora verilip uygulanmış da olur bir sonuç olarak.Vss (uygulanma zamanı) ve Vcc (Uygulanmayan,sıfırlanan zaman) grafiğinde üstte yani Vss durumda ne kadar uzunsa ve Vcc ne kadar kısa ise o kadar fazla voltaj "duty cycle oranı/çıkış voltajı" gibi bir güzel ve faydalı bir orantı şeklinde alıcı cihaza (motor gibi) uygulanmış olur.Tersinde ise Vss çok kısa,Vcc çok uzun kalırsa,bu modülasyon tekniğinde en az voltaj (Güç) alıcı motora ulaştırılmış olacaktır.Benim de bu şekilde bir tuzum da olsun,diğer işin direk içinde olan ve proje yapan ve osiloskoplarla izlenimlerini bize de aktaran (Sn.toyer gibi) diğer elektronikçilerin yanında,çam sakızı çoban armağanı da diyelim.Kolay gelsin.

Bi osiloskop bana da lazım Ama daha transistör nedir bilmeden osiloskop almaya kalkan horozu keserler diye düşünüyorum Ama daha ziyade çok pahalılar

Merhaba.Tüm transistörlerde iç yapıda olan bu ekstra güç kayıplarını diyotta 0.65-0.70 volt olan uygulanma öncesi ve uygulanma sonrası olan bu voltaj farkına da direk olarak benzetebilirsiniz.Belirli güçte seçilmiş diyottan (1N400X serisi gibi) dc akımı bir taraftan diğer tarafa geçirirken akım amper olarak da bu geçişte biraz da sınırlanır,fazlası aşırı ısınma ile geçemez,voltaj fazla olur da akım da uygun olursa eğer (I=V/R ile) diyodu veya sizn çöpe ettığınız merhum transistörlerde olduğu gibi zayi olur.Ayni transistörlerdeki doyma gibi P-N bölgesi bu elektron sayısının daha fazlasını da geçiremez,geçirirken de 0.70 voltluk voltaj farkına karşılık gelen bir değer kadar güç kaybı (Akım fazla olduğunda bunu 0.70 ile çarptığınızda boşa joule olayıyla iç elektronik yapıda olan kaybı siz düşünün doğal olarak tabi.) kaçınılmaz olacaktır,sizin sebebini bir türlü de çözemedğiniz,bizim sevgili transistörlerimizde yitip kaybolan ve heba olan güç de bundan kaynaklanıyor,başka bir sebep aramamak da lazım..Beyin fırtınası yine devam edecek..Ve forum ortamında günler bu şekilde de çok hoş bir şekilde hep de sürüp gidecek..Siz merakla da sormaya devam ettikçe..Kolay gelsin.

şimdi şu 0.7 volt olayı da bir konu. Anladığım kadarı ile yarıiletkenlerde bu voltaj kaybı standart. 0.7 hep bi yerlerde var ama kimse detaylıca bahsetmemiş

 

[ercanatnr]

Bu base'e uygulanması gereken voltajın, devrenin GND sine göre değil, transistörün emitter'ine göre olan voltaj olması gerektiğini doğru anladığıma sevindim. Tabiki datasheetler doğal olarak profesyoneller tarafından okunacak şekilde hazırlanıyor. Ancak elektronik hakkında bilgi verdiğini düşünen onlarca sitede bu cümle hiç geçmiyor. ne kadar önemliymiş halbuki.

Bahsettiğiniz resimdeki Data0ın Gnd si ile devrede toprak ile gösterilen yeri birleştirmek değilmidir.

 

[bayro0]

Bu günkü deneyden sonra yeniden yaptığım düzenleme ile, %30 pwm ile 200 rpm alabildim. çok çılgın bi gelişme oldu

Tebrikler.

eh mcu beyin ise, transistör de kol bacak sayılır.

Ama daha transistör nedir bilmeden osiloskop almaya kalkan horozu keserler diye düşünüyorum

Espri konusunda yine formdasınız.

Anladığım kadarı ile yarıiletkenlerde bu voltaj kaybı standart. 0.7 hep bi yerlerde var ama kimse detaylıca bahsetmemiş

Transistörlerde bu 0,7 V konusunu tam olarak anlayabilmek için transistörün diyot eşdeğer devresini aklınızda tutmanız gerekir.

NPN transistöre göre;
Beyz ile Emiter arasında bir diyot varmış gibi düşüneceğiz,
diyotun anot (+) ucu Beyz, diyotun katod (-) ucu Emiter oldu.
Diyot iletimde ise: VB-VE=0,7 V
Diyot kesimde ise: VB-VE<0,7 V

Ancak bu 0,7 Volt değeri silisyum diyotlar için geçerlidir,
germanyum diyotlarda bu değer 0,2-0,3 Volt seviyesindedir.

Çalışmaya devam.

 

[bayro0]

Ekli dosyayı görüntüle 21607
Bahsettiğiniz resimdeki Data0ın Gnd si ile devrede toprak ile gösterilen yeri birleştirmek değilmidir.

Hayır, değildir.
Burada bahsedilen devrede, transistörün emiter ucu ile toprak arasında bir (RE) direnç vardır,
arkadaşımız Beyz ucuna gerilim uygularken hep toprağı referans almış ve bunun yanlış olduğunu, böyle bir devrede (yani emiterinde direnç bağlı olan devrede) referans noktasının toprak değil transistörün emiter ucu olması gerektiğini ( başka bir ifade ile emiter direncinin alt ucu değil üst ucu olması gerektiğini) anladığını anlatıyor.

 

[binbaşı]

Bir de osiloskop konusunda alternatif çözüm çoktur,pc monitörü ve ses kartı devresinden veya bazı basit devrelerle, TrueRTA gibi bazı programlar ile (Sn. by.lent,bana tavsiye etmişti,ama yapmaya üşendim,henüz yapmadım,hazır da alacağım herhalde) çalıştırıp (Ne derece de iyi sonuç verebilir,bu da ayrı bir muamma,(Sn. by lent paylaşımdan sonra özelden bana sormuştu,yapmadığım için yanıtlayamadım,performasın ne kadar iyi olabileceğini tabi) yani ne kadar başarılıdır,kalibrasyon ayarı yalnız başına evde tutturulur mu o da büyük bir bilmecedir tabi.

0.65-0.70 voltaj farkı silisyum esaslı transistörler ve diyotlar için de geçerlidir,bunu ayrıca eklemeyi de unutmuşum,ancak 1N400X serisi diye örnek verebilmiştim sanırım,bunlar da yalnızca silisyum diyot serisiydi.Germenyum da bu fark (Diyot,transistör için) daha düşük,0.3-0.4 volt civarlarında yanılmıyorsam.Kolay gelsin.

 

[kadirilkimen]

Ekli dosyayı görüntüle 21607
Bahsettiğiniz resimdeki Data0ın Gnd si ile devrede toprak ile gösterilen yeri birleştirmek değilmidir.

Hayır değil. o dediğinizi zaten yapmak zorundayız. aksi halde devre ya çalışmaz, ya da parazitlene parazitlene bi hal olur.

Şu örneği inceleyin.

gördüğünüz gibi, R2 direnci yüzünden irf530 transistörünün emitter çıkışı 0 volt değil, 7.26 volt oluyor.
Bunun anlamı, biz gate ucuna 7.26 volttan küçük voltaj verdiğimiz sürece bu transistör için gate = 0 volt anlamına gelecek. çünkü bu transistörün çalışmaya başlaması için gate'ine en az 3.5 - 4 volt uygulamak gerekiyor. Eğer biz gate'e 7.26 volt uygulasaydık, diğer voltmetrede 6.54 değil, 0 volt okuyacaktık. çünkü gate ile transistörün emitter'i arasında bir voltaj ( potansiyel ) farkı oluşmayacaktı. bu durumda transistör tetiklenmeyecekti.

yani transistöre bu durumda ben 5.2 volt göndermek istersem, 7.26 + 5.2 volt olarak hesaplayıp, 12.46 volt göndermeliydim. böylece base emitter( bu transistör için gate-source ) arasındaki potansiyel farkı 5.2 olabilirdi.

Tabi bu işin teorisi. gıcık olan, buradaki 0.47'lik direnç yüzünden, transistörün emitterine düşen voltaj, devreden geçen akım değiştikçe değişen birşey. bu durumda gate'e verebileceğimiz voltajı sürekli hesaplamak sıkıntıdan başka birşey değil . bu yüzden buna alternatif bulmam gerek benim. ya direnci ortadan kaldırmalıyım ( ki akım ölçmem gerekiyor ) yada transistörün emitterini baz alan bir transistör sürücü ayarlamalıyım.

 

[bayro0]

bu yüzden buna alternatif bulmam gerek benim. ya direnci ortadan kaldırmalıyım ( ki akım ölçmem gerekiyor ) yada transistörün emitterini baz alan bir transistör sürücü ayarlamalıyım.

Bir soru:

Devreden geçen akımı ölçmek için kullandığınız 0,47 Ohm'luk direnci neden Drain (kollektör) ayağına bağlamıyorsunuz?

Yukarıdaki devrede:
Geçen akım: 15,5 A.
Ampermetrenin olduğu yerde 0,47 ohmluk direnç olsaydı aynı akım bu direnç üzerinden geçerdi ve bu direnç üzerinde 0,47*15,5= 7,285 V gerilim düşümü olurdu, yani mevcut bağlantı ile aynı sonucu elde ederdiniz.

 

[kadirilkimen]

Çok mantıklı. zaten ben de onu araştırıyorum. benim yaptığıma low side current sensing deniyor. Direncin bir ayağı doğrudan GND ye bağlı olduğundan, gnd ile direncin üst tarafından aldığımız sinyal arasındaki potansiyel fark oluyor. bu yüzden direncin üst tarafındaki ucu doğrudan mcu'ya bağladığımızda ( orjinal devrede 5 voltu tabiki geçmemeli ) mcu'nun adc okumasında göreceğimiz değer çok hesap kitap gerektirmeden bize devredeki amper'i gösteriyor.

Ancak üst tarafa bağlarsam, ölçülecek direncin alt bağlantısı GND ye denk gelmiyor. bu yüzden mcu ile aynı GND düzleminde çalışmadığından, ölçüm yapmak karışıklaşıyor. Ama anladığım kadarı ile, transistörleri sürmenin karmaşıklaşmasındansa akım ölçmek karmaşıklaşsa, işler daha kolay oluyor gibi.

henüz bu güne kadar elime bi opamp alıp da bu neymiş, naparmış diye hiç düşünmedim

Eğer opamp, mcu ile yukarıdan ölçüm yapacağım direncin GND uyumsuzluğunu çözecek birşeyse o yoldan gideceğim. Her durumda 0.47 ohm çok geliyor. 24 voltta 7.2 volt kayıp. pehh. onu da bulabilirsem 0.1 ohm'a düşüreceğim.

gerçi sense direncini yukarı bağlayıp, sense direncinden hemen sonra bir sinyal ucu alıp, ona da dirençlerle uygun bir voltaj divider yaparsam belki de uygun ölçümü yapabilirim. en nihayetinde devreye giren voltajı biliyor olacağım.

 

[by lent]

Ben katılmasam da olurmuş, epey yol almışsınız, megep e göz at diyerek; tr nedir, anahtar olarak kullanma, sağlıklı nasıl çalışır aynı şekilde mosfet nedir nasıl sürülür konularını kast ettim, ing kaynaklardan mosffete giriş yazsanız mutlaka bizdeki kaynaklardan daha fazla bilgi karşına gelrdi.
Farklı kaynaklara bakmak, farklı bilgiler ipuçları taşır, bilgini gözden geçirmek tekrar bakmak okumak hamallık olarak görme benim yaptığım bildiğim konuyu *satırları* hızlı geçmek; halen lehim nasıl yapılır vidyolarını izlerim, başkalarının pratikliğini görmek kendime kazandırmak adına.
Simule prog (önerecektim) varken nasıl bir çekmece (toplu) katliamı yaptığını daha da merak ettim . Datasheet ve ilk sayfalardaki formüllere fazla girmeden, base/gate direncini hesaplama formulunu kafanda tut, yapılmışları simulasyonda tekrar yap her elemandaki gerilimi akımı gör *ilk mesajdaki sorularını görünce (bilgili birisine) yaptığın devreyi şemayı ekle demek saçma olurdu* Sn. @bayro0 belirttiği gibi ,47lik direnci oraya koymanı beklemiyordum direk şaseye bağlanmalı (ben de çok iyi bilmiyorum öğrenmeye devm ediyorum).

en nihayetinde devreye giren voltajı biliyor olacağım.

Sense ölçümü/ampermetre *yanlışım yoksa* devre girişinde yapılır yükün önüne bağlanır (burdaki gibi en sonda, artık enerji ölçümü değil). Belirttiğin gibi devreye girene bak çıkana değil.