یادگیری عملی ترانزیستور

[reza555]

به این چیزایی که الآن گفتی میگن تحلیل DC
و خوب تحلیل کردی
حالا هرچی ترانزیستور به صورت دارلینگتون با ترانزیستور دوم ببندی همین طور میشه و بتا خیلی خیلی خیلی زیاد میشه و به بی نهایت میل میکنهالبته ترانزیستور های قدرت بالا مثل ترازیستور های سیگنال کوچیک بتای بالا ندارند
ترانزیستور های سمت راستی هم باید قدر تر از ترانزیستور های ست چپی باشند
دیود هرز گرد هم نباید تو مداراتی که بار سلفی دارند فراموش بشه

استفاده رایج این زوج ها هم توی طبقه خروجی منابع تغذیه خطی (با 2N3055) و شارژهای باتری ها دیدیم

[محمد حسینی]

قبل از اینکه مدار بعدی رو بذارم، چندتا سوال کوچیک که از بحث های قبلی مونده رو مطرح کنم که پرونده اونا کامل بسته بشه.

در مورد دیود هرزگرد
من نمیتونم تشخیص بدم که دیود رو باید در چه جهتی بذاریم. مثلا این مدار :

1-اولا بعد از قطع تغذیه موتور، جریان سلف در کدوم جهت ایجاد میشه؟
2-در چه شرایطی ترانزیستور میسوزه؟ یعنی جریان از کدوم طرف بره و چطور میشه که بسوزه؟
3-جهت اتصال دیود چطوریه؟

جریان اشباع معکوس که تو بحث دارلینگتون گفتی دقیقا از کجا میاد؟ اشباع معکوس کدوم دیود ترانزیستور؟ کجا تشکیل میشه و در چه جهتی؟

[reza555]

ولتاژ اعمال شده به بار هم تقریبا برابر ولتاژ خروجی آپ امپ منهای دو تا 0.7 بیس امیتر (درسته؟)

دقیقا
(البته اگر مقاومت دیگه ای توی مسیر بیس اولی نباشه

قانون لنز : طبق این قانون ولتاژ ایجاد شده توی سلف با جهت عامل به وجود آورنده خودش مخالفت میکنهبه عبارت دیگه : هر تغییر جهت توی یه با سلفی (یا هر چیز دیگه که اثر سلفی داشته باشه میتونه یه تیکه سیم باشه )
باعث ایجاد یه نیروی محرکه خود القایی(Cemf) میشه که اثرش (جهت ولتاژ ایجاد شده ) با جهت جریان به وجود آورنده مخالفت میکنه

وقتی که جریان کم میشه ، یه ولتاژ معکوس ایجاد میشه دو سر سلف که با کاهش جریان مخالفت میکنه . OK؟
به همین صورت وقتی هم که جریان زیاد میشه جهت نیروی محرکه القایی جوریه که با افزایش جریان مخالفت میکنه
توی مدار هم دیدیم که ولتاژ سلف با مشتق جریانش رابطه مستقیم داره

کد:

VL=- L(dIL/dt)

اون منفی به خاطر همین قانون لنزه

خوب وقتی میخوایم بارو سوییچ کنیم خیلی زمان کمی طول میکشه (در حد چند ده میکرو ثانیه یا میلی ثانیه) و مقدار اندوکتانس بار سلفی هم کمه
حالا توی رابطه یه حساب سر انگشتی بکن ببین این ولتاژ چقدره؟
توی ترانزیستور هم یه مقدار حدی داریم که حتما باید مورد توجه قرار بگیره
یعنی از اون بیشتر نشه

توی دیتا شیت حداکثر ولتاژ کلکتور امیتر رو ببین چقدره؟
حالا این ولتاژی که دوسر سلف ناشی از قانون لنز ایجاد شده و در حد چند صد ولته
خوب طبیعیه که اگر بخوایم اینجوری بار و سوییچ کنیم حتما ترانزیستور میسوزه
برای همین یه دیود با بار سلفی به صورت معکوس موازی میکنیم
(یه نگاهی به مدار داخلی uln2803 بندز)
جهت این دیود چطوری تعین میشه؟
فرض کن با یه ترانزیستور منفی میخوایم یه رله رو که بین کلکتور و VCC قرار گرفته رو سوییچ کنیم
جریان از کدوم طرف وارد بوبین رله میشه؟
از بالا به پایین
جهت دیود رو باید برعکس اون جریان بذاریم
یعنی کاتد به تغذیه و آند به کلکتور
هر جای دیگه هم این طوری میشه تعیین کرد
اما دیود
اگر میدونی که بار القایی که سوییچ میکنی سنگینه یا اینکه خیلی سریع سوییچش میکنی و ممکنه ولتاژ معکوس ایجاد شده خیلی زیاد شه باید از یه دیودی استفاده کنی که PIV بالایی داشته باشه
این PIV(Peak Inverse Voltage) رو توی دیتا شیت میتونی ببینی
فرق 1N4001 و 1N4007 رو ببین تو ی دیتاشیتشون چیه
همچنین دیود 1N4148 هم که خیلی جا ها استفاده میکنیم میدونستی یه دیود سرعت بالاه؟
یه چیز دیگه که که باید بدونی اینه که برای انتخاب دیود هرز گرد دو تا محدودیت داری
PIV
سرعت دیود
یعنی جریان دهی دیود ملاک نیست چون ولتاژ بالایی که ایجاد میشه جریان خیلی ناچیزی رو به گردش در میاره

حالا این دیود رو استفاده کردیم
چجوری از سوییچ محافظت میکنه
دیود توی حالت عادی توی بایاس معکوس قرار میگیره و خاموشه
وقتی که ولتاژ القای معکوس دو سر بار القایی روی کلکتور موقع سوییچ ایجاد میشه دیود توی بایاس مستقیم قرار میگیره
با سلف یه مدار گرایش مستقیمو تشکیل میده
و یه جریانی توی مدار برقرار میشه
ظاهرا توی مدار هیچ مقاومتی وجود نداره و جریان باید گردشش پایدار بمونه
اما این طور نیست
میدونی چرا؟
به خاطر مقاومت سیم های بار سلفی و مقاومت داخلی دیود (استاتیک) .این جریان به صورت گرما توی این مقاومت های حلقه تشکیل شده تلف میشن
توی الکترونیک صنعتی به این اتفاق میگن خفه کرن جریان
برای همین به دیود هرز گرد میگن دیود خفه کننده یا دمپر Damper

-در چه شرایطی ترانزیستور میسوزه؟ یعنی جریان از کدوم طرف بره و چطور میشه که بسوزه؟

دلیل سوختن ترانزیستور توی این جور استفاده ها ناشی از محدودیت ولتاژیه نه جریانی

جریان اشباع معکوس توی ترانزیستور چند تا هست
الان دقیق یادم نیست ولی اینی که اینجا مد نظرمون هست جریانی که بین پیوند های بیس و کلکتور برقرار میشه
انگار یکیش ICO بود و اون یکی ICEO
اینجا منظورم ICO هستش
و طبق تعریف توی کتابا داریم :
ICO یا ICBO مقدار جریانی است که اگر امیتر باز باشد و پیوند گرایش معکوس باشد از کیکتور عبور میکند که برابر با جریان اشباع معکوس می باشد

این رو هم میدونیم شرط در ناحیه فعال بودن BJT هم بایاس مستقیم بودن پیوند بیس -امیتر و بایاس معکوس بودن پیوند بیس - کلکتوره
این جریان به حرارت خیلی حساسه.یعنی مهمترین عامل به وجود آورندشم حرارته و در صد ناچیزیش بر میگرده به فیزیک الکترونیک

[koochooloo]

سلام

اینکه دیود هرز گرد را با بار سلفی موازی کنیم یا با عنصر سوئیچ چه فرقی می کنه ؟

[محمد حسینی]

دیتاشیت چندتا ترانزیستور رو دیدم. حداکثر ولتاژ کلکتور امیتر رو مشخص کرده بودن. ولی چیزی در مورد حداکثر ولتاژ معکوس کلکتور امیتر ننوشته بودن. فرق نمیکنه؟

من اینطور فهمیدم که اون دیود برای روشن شدن بار سلفی گذاشته شده. یعنی وقتی ترانزیستور روشن میشه و جریان به طرف پایین کشیده میشه، در همین ابتدا برای جلوگیری از افزایش جریان، دو سر بار سلفی ولتاژی ایجاد میشه که جلوی افزایش جریان به پایین رو بگیره (به عبارت دیگه جریان به سمت بالا ایجاد کنه). این یعنی پانسیلی که دو طرف بار سلفی ایجاد شده، به ترتیبی هست که ولتاژ نقطه پایینش (طرف کلکتور) بیشتر از بالا هست. درسته؟ این باعث میشه دیود روشن بشه. اگه دیود نباشه این ولتاژ رو کلکتور امیتر می افته. اما بنظر نمیرسه معکوس باشه! یعنی باید ولتاژ کلکتور از امیتر بیشتر باشه...
اما موقع خاموش شدن چی؟ جریانی که رو به پایین هست می خواد قطع بشه. برای مخالفت با این تغییر دو طرف سلف اختلاف پتانسیلی ایجاد میشه برعکس قبلی. این بار دیگه دیود روشن نمیشه. بلکه معکوس بایاس شده و با این پتانسیل نه تنها دیود باید بسوزه بلکه ترانزیستور هم می سوزه.
کجا اشتباه میکنم؟

[reza555]

ببخشید محمد جان شرمنده
اشتباه نوشتم منظورم همون ولتاژ مستقیم کلکتور _ امیتر بوده
اصلاحش میکنم ممنون

این جا خاموش شدن بار برامون مهمه
وقتی خاموش میشه ولتاژ معکوس بزرگی ایجاد میشه که دیود رو توی بایاس مستقیم قرار میده و سریع این ولتاژ خفه میشه
چرا باید دیود بسوزه؟
در حالت عادی دیود بایاس معکوسه و انگار تو مدار نیست
وقتی ترانزیستور خاموش میشه ولتاژ معکوس دوسر دیود و بار ایجاد میشه که دیود توی بایاس مستقیم قرار میگیره
همین

[محمد حسینی]

چرا فقط خاموش شدن؟ طبق قانون لنز باید موقع روشن شدن هم اختلاف پتانسیل ایجاد بشه دیگه؟ اما برعکس اون اختلاف پتانسیلی که موقع خاموش شدن ایجاد میشه. پس دیود بایاس معکوس میشه دیگه...



ضمن اینکه من هنوز نمی تونم دلیل جهت اختلاف پتانسیل دو سر بار سلفی رو بفهمم!

وقتی خاموش میشه ولتاژ معکوس بزرگی ایجاد میشه که دیود رو توی بایاس مستقیم قرار میده

وقتی خاموش میشه یعنی جریان میخواد قطع بشه. پس طبق قانون لنز اختلاف پتانسیل باید طوری ایجاد بشه که جلوی کم شدن جریان رو بگیره (تا اینجا درست؟)
برای اینکه جلوی قطع شدن یا کم شدن جریان در جهت پایین گرفته بشه باید پتانسیل بالای سلف از پایینش بیشتر باشه (رو اون شکلی که گذاشتم) و این یعنی دیود بایاس معکوس شده! (اگه قبلی درست بود پس این نادرسته؟)

[reza555]

موقع روشن شدن مشکلی نیست

موقع قطع شدن رله ولتاژ بزرگی به صورت معکوس دو سر بار ایجاد میشه

دلیل این ولتاژ زیاد هم بالا گفتم
همن رابطه VL

مقدار جایگزین کن
ببین حدود ولتاژ چقدر میشه؟
مدار سوییچ رله با ترانزیستور با دیود رو بکش و ومقع قطع شدن رله مدارو بررسی کن

ببین چی میشه ، موقع وصلشم بررسی کن ببین اتفاق خاصی می افته؟

موقع قطع همین اتفاقی که گفتی می افته منتها با پلاریته منفی که دیود توی بایاس مستقیم قرار میگیره
حواست به پلاریته ایجاد شده باشه

[محمد حسینی]

سلام
چند روز نبودم...

مدار جلوگیری از داغ شدن رگولاتور

http://up.iranblog.com/Files7/125c55b8074449b58985.jpg

اول من حرفامو میزنم! بعد فرمایشات شما رو می شنویم

این مدار باید جریان رو از ترانزیستور عبور بده که رگولاتور داغ نشه. پس یه ترانزیستور قدرت میخواد که تحمل جریان زیاد رو داشته باشه (خصوصیت ترانزیستورهای قدرت همینه دیگه؟ اگه اطلاعات بیشتری دارین بگین)
سوال اینه که اینجا بحث سوییچ مطرح میشه یا تقویت کنندگی؟ ختما باید تقویت کنندگی باشه دیگه، اما ظاهرش شبیه سوییچ!
تا وقتی که جریان کشیده شده برای ورودی رگولاتور کم باشه، ترانزیستور خاموشه. تا جایی که جریان به حدی برسه که ولتاژ دو سر مقاومت R1 به 0.7 برسه و ترانزیستور روشن بشه. ترانزیستور که روشن بشه، مثل سوییچ ولتاژ ورودی رو به خروجی رگولاتور وصل میکنه (از امیتر به کلکتور)! اینجاست که من هنگ میکنم! ولتاژ ورودی با خروجی اتصال کوتاه نمیشه؟! (مقاومت R2 اضافه نیست؟!)

[reza555]

اینجا ترانزیستور در ناحیه تقویت کنندگی عمل می کنه
در وقع این ترانزیستور مثل یه رگولاتور جریان عمل میکنه
دقت کن !!!ترانزیستور با وردی خروجی موازی شده و معمولا موازی کردن ها برای افزایش جریان دهی انجام میشه
وجود R2ضروریه
برگرد به جزوهای لکترونیک
احتمالا گفتند براتون برای تثبیت حرارتیه (به خاطر فیدبک منفی که ایجاد میکنه )
البته اگر میخوای یه ترانزیستور بذاری اون قدرا مشکل پیش نمیاد نذاری
اما وجودش موقعی که چند تا ترازیستور به صورت موازی داری محسوس تره
ما بقی توضیحات(مقدمش) درسته

ترازیستور های قدرت پهنای کریستال کلکتورشون خیلی زیاده
به همین دلیل جریان دهی بالایی دارن اما به همون دلیل بتای پایینی دارن

[محمد حسینی]

رگولاتور جریان سری چیه؟ چطور ترانزیستور اینکارو میکنه؟ لطفا این مدارو بیشتر تحلیل کن