Чем отличаются транзисторы?

Question

[Руслан]

Здравствуйте!

Хочу спросить вас о транзисторах. Много разного о них и о схемах включения я прочитал. Но в параметрах я пока что не разобрался. Много экспериментировал, но некоторые вещи не понял. Ситуация следующая:

Я собрал схему с npn транзистором (2n 2222) с общей базой. Сигнал идет от микроконтроллера Arduino. Плюс (пин) подключается к базе транзистора, минус (gnd) подключается к эмиттеру, контроллер шлет сигнал, который включается и выключается через секунду.


Выход подключил к светодиоду. схема выхода такая: используется внешняя батарея 5в. минус батареи идет на базу транзистора, коллектор транзистора подключается к светодиоду, и второй контакт светодиода идет на плюс батареи. При такой схеме светодиод нормально мигает, как ему и положено. но если вместо светодиода подключить электромотор, то он не работает, хотя сам мотор исправен.


Я замерил на выходе напряжение — оно равно примерно 5В. при включенном состоянии, как мне подсказывает интуиция, мотор не работает из-за недостаточной силы тока на выходе.


Соответственно вопросы у меня такие:

правильно ли я думаю относительно силы тока в моей схеме?

Есть ли на практике принципиальная разница в использовании pnp или npn транзисторов (кроме как в схеме подключения)?

Какие транзисторы для каких целей рекомендуете использовать? (как я понял, транзистор 2n 2222 (только он у меня был в наличие) хорошо подходит для электронных схем с небольшой силой тока, а для питания моторов нужно что-то другое)


Спасибо за внимание.

Answer 1

[Ocelot]

По порядку.
0) Нарисуйте, правда, схему, на слух очень тяжело воспринимается.
1) PNP и NPN транзисторы различаются полярностью включения. Грубо говоря, когда заземлен «минус» питания, а усиливаемый сигнал положительный (ваш случай) — нужен NPN-транзистор. Если наоборот — PNP. Просто так заменить один на другой нельзя.
2) Схема с общей базой тут плохо подходит, для управления нагрузкой используют обычно эмиттерный повторитель. Если напряжение питания нагрузки больше входного (скажем, используется отдельный источник 12-15В), то схема с общим эмиттером.
3) Между выходом контроллера и базой транзистора неплохо включить резистор на несколько кОм, для ограничения базового тока.
4) Основных параметров транзистора два: коэффициент усиления по току и максимально допустимый ток коллектора. С допустимым током у 2n2222 все в порядке, 800 мА хватит на небольшой двигатель. Коэффициент усиления у него около 75. Что это значит? Пусть на базу подается 5В через резистор 2кОм. Ток базы будет примерно (5-0,7)/2000 = 2,2мА. Значит ток коллектора (ток нагрузки) будет 2.2*75=165мА. Для двигателя может не хватить. Подробнее про расчет режима транзистора можно глянуть тут: www.trzrus.narod.ru/calc/trzbr.htm
5) Если усиления по току не хватает, используют составной транзистор.
6) Если нужно менять полярность напряжения на нагрузке, используют H-мост, как сказал Melz. Такие мосты выпускают в виде готовых микросхем, ничего мудрить не надо.
7) Параллельно транзистору (между коллектором и эмиттером) неплохо включить диод в обратной полярности для защиты от ЭДС самоиндукции. Так следует поступать всегда, когда есть индуктивная нагрузка: двигатели, реле, электромагниты.

Comments

[epolyak]

Откуда в формуле (5-0,7)/2000 взялось 0,7?

[Ocelot]

epolyak: 0.7В - это падение напряжения на переходе база-эмиттер.

Answer 2

[mark_ablov]

> правильно ли я думаю относительно силы тока в моей схеме?
Можно глянуть спеку на электромотор.

Comments

[Руслан]

Спеки нет :( электромотор на 3 вольта, довольно широко распространен в детских китайских игрушках. могу как-нибудь мультиметром замерить его параметры, если подскажите, что и как мерить :)

Answer 3

[Melz]

Нарисовали бы схему. Так на слух сложно понять.
«Обычные» китайские моторчики типа:
www.conrad.de/medias/global/ce/2000_2999/2200/2280/2289/228959_LB_00_FB.EPS_250.jpg

работают от 4-14 вольт. Подсоедините его напрямую к батарее и проверьте крутится или нет. Там 100% обычный DC.

Для подключения ищите H-bridge.
modularcircuits.tantosonline.com/blog/articles/old-h-bridge-secrets/part-1/

Answer 4

[Руслан]

Спасибо. Прошу прощения за то что долго не отвечал. пойду учить матчасть.

Answer 5

[Руслан]

Спасиба за подсказки. сделал усилитель с общим эмиттером, все заработало как мне хотелось.