" title="Написать письмо">Написать письмо

Статьи по дате (многие всегда актуальны)

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 1925
Просмотры материалов : 6986844
 
Транзистор Дарлингтона (12.02.2024). Печать E-mail
2024 - Февраль
12.02.2024 17:41
Save & Share
Прошло уже более 5 лет с момента предпочтения в выборе NPN-транзистора BDX33C. Имея высокий hFE >1000 и массивный корпус TO-220, высокие максимальное напряжение и ток, - не имел аналогов. Но эксперименты с самодельным транзистором Дарлингтона всё изменили.



Транзистор Дарлингтона состоит из двух транзисторов одинакового типа - с целью многократного увеличения hFE (в теории, равного произведение hFE этих транзисторов). Граничным пределом считается hFE 50000 - практика его не превысила.

Схемы в интернете представлены разные. Только 2 транзистора, 2 транзистора с 1 резистором, 2 транзистора с 2 резисторами и т.д. Была даже схема, где нагрузка располагалась между двумя транзисторами. Пока не нужно заниматься таким извратом - начать нужно с соединения 2 транзисторов: просто для оценки потенциала увеличения hFE.

Были соединены 2 NPN-транзистора BDX33C. Одиночный транзистор ранее использовался в говносхеме, в которой замечено повышенное падение напряжения на транзисторах - и какие-то номиналы падений были уже известны.


Говносхема была изменена незначительно: к транзистору не подключен резистор - подключен только конденсатор 2200мкФ.

Опыт с подключением отдельно BDX33C показал падение напряжения на транзисторе 1.54В. Закрытие транзистора (после отключения базы от питания и начала поддержки транзистора конденсатором) оценивалось на нагрузке мультиметром со шкалой 20В - до достижения значения 0.00В. В данном случае это заняло 29с.

Подключение транзистора Дарлингтона, состоящего из двух BDX33C, показало падение напряжения 2.1В - падение напряжения на составном транзисторе выросло именно на 0.6В - сколько и должно быть на отдельно стоящем (а не 1.54В). Закрытие произошло за 53с. Понятное дело, что ни о каком hFE >1000000 не может быть и речи - расчётное 1828. Казалось бы, отрицательный результат - но в электронике всегда есть какой-нибудь нюанс: BDX33C - транзистор Дарлингтона сам по себе. То есть, соединение двух транзисторов Дарлингтона между собой - неэффективно.

Но есть ещё один NPN-транзистор, которому отдавалось предпочтение: BD237. Малые габариты, дешевизна, такая же неубиваемость высоким напряжением - но низкий hFE (недавний опыт показал 200-250, что укладывается в ТТХ), и ток всего 2А. Раз он дешёвый - почему бы не собрать из него транзистор Дарлингтона и посмотреть, что будет. На одиночном транзисторе падало 0.92В, время разряда 42с. Абсолютно непонятен его лучший результат относительно BDX33C (возможно, потому что открывается лучше, - но почему?). Но важно другое: составной транзистор имел падение 1.52В (опять увеличение на 0.6В) - и разряжался 826c (задолбался в табло мультиметра таращиться). То есть, hFE: 3933-4916 относительно одиночного BD237 (наиболее логичный расчёт) и 28482 относительно одиночного BDX33C. Меньше квадрата hFE - но уже неплохо.

Методика расчёта hFE может быть неверна по ряду причин:
- возможно, неверная точка отсчёта (единичный транзистор): странные результаты от модели к модели;
- ещё 1 нюанс: транзистор Дарлингтона из BD237 не закрывается до конца (826с указаны для падения на нагрузке 0.03В при шкале мультиметра 20В - 16.5мВ при шкале 200мВ). Использование резистора 5.1кОм между базой и GND почти решило проблему. Если коснуться резистором контактов схемы - на нагрузке остаётся 3мВ. Если убрать после этого резистор - становится 0мВ. То есть, с полным закрытием транзистора Дарлингтона ещё надо химичить.

Но эффект по увеличению hFE, однозначно, есть. Схема Дарлингтона сделана таким образом, что ноги NPN-транзисторов удобно соединять между собой - что даёт возможность расположить 2 транзистора в ряд и снабдить их общим радиатором - увеличив рассеиваемую мощность более чем в 2 раза.


Из всего этого следует, что теперь транзистором-любимчиком может считаться не BDX33C, а 2 BD237, - если позволяет пространство. Интересно, что будет, если соединить 3 BD237.

(добавлено 13.02.2024) Идея с резистором 5.1кОм была почти верной. Обе базы обоих транзисторов нужно подтягивать на землю для успешного закрытия, а не одну. Теоретический выбор номинала: 160кОм для напряжения 5В (такое было определено для Arduino при подтягивании аналоговых каналов на землю). А вот практика при 150кОм показала гадость: остаётся на нагрузке 4.4мВ. Что с ними делать - непонятно.

Для уменьшения падения на транзисторе Дарлингтона используется схема Шиклаи: комбинация NPN- и PNP-транзистора, с резистором между коллектором и базой второго транзистора (схема в интернете есть). Расчёт номинала резистора описан как "чтобы ток коллектор-эмиттер VT1 в закрытом состоянии создавал на резисторе падение напряжения, недостаточное для открытия транзистора VT2". Так как PNP-транзисторы вообще никогда не использовались - их нет в запасе - на практике не проверишь.

(добавлено 14.02.2024) Игры с разным количеством резисторов 150кОм не дали конечного результата: не закрывается до конца. Лучший результат - тот же самый: 4.4мВ при 150кОм на базе обоих транзисторов. Получается, сопротивление закрытого транзистора Дарлингтона из двух BD237 не превышает 115кОм.
Обновлено ( 14.02.2024 17:19 )
 
 

Последние новости


©2008-2024. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).

Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Открыта карта ВТБ для донатов на дорогостоящие эксперименты: 5368 2902 0040 0838.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Top.Mail.Ru