sa 2024/06/4 541

Mastering ang paggamit ng mga transistor bilang switch

Ang mga transistor ay pangunahing sa mundo ng elektronikong disenyo, dahil pinapagana nila ang kahusayan at pag -andar ng mga modernong circuit.Ang artikulong ito ay sumasalamin sa mga operating dynamics at mga aplikasyon ng bipolar junction transistors (BJTs) sa iba't ibang mga pagsasaayos, na binibigyang diin ang kanilang mahalagang papel sa parehong mga saturation at cutoff na estado.Ang mga pangunahing prinsipyo ng operasyon ng transistor ay ginalugad - na may partikular na pansin sa mga paglilipat sa pagitan ng "on" (saturation) at "off" (cutoff) na estado - pati na rin ang madiskarteng pagsasama ng mga sangkap na ito sa mga digital at analog circuit.Ang talakayan ay umaabot sa mga praktikal na pagsasaayos tulad ng mga pares ng Darlington para sa mas mataas na kasalukuyang mga aplikasyon at ang pagsasama ng mga transistor sa light- at heat-operated switch, na binibigyang diin ang kanilang kakayahang umangkop sa elektronikong disenyo.

Catalog

Larawan 1: Lumilipat ang Transistor

Paano gumagana ang transistor switch?

Ang mga transistor, pag -aayos para sa disenyo ng elektronikong circuit, ay epektibong gumana bilang mga switch sa pamamagitan ng pagpapatakbo pangunahin sa dalawang rehiyon: saturation at cutoff.Ang pag -unawa sa mga rehiyon na ito ay susi para sa epektibong pag -andar ng switch.

Larawan 2: rehiyon ng saturation

Sa rehiyon ng saturation, ang transistor ay kumikilos tulad ng isang saradong switch.Ang estado na ito ay nakamit sa pamamagitan ng pagtiyak ng parehong mga base-emitter at base-collector junctions ay pasulong-bias.Karaniwan, ang isang base-emitter boltahe sa itaas ng 0.7 volts ay nagtutulak sa transistor sa saturation, na nagpapahintulot sa maximum na kasalukuyang daloy.Ang kasalukuyang sa pamamagitan ng kolektor (IC) ay natutukoy ng mga parameter ng circuit (IC = VCC/RL).Dito, ang pagbagsak ng boltahe sa buong kolektor-emitter junction ay minimal, malapit sa zero, na nagpapahiwatig na ang transistor ay ganap na "on" at ang kasalukuyang daloy ay malayang dumadaloy.

Larawan 3. rehiyon ng cutoff

Sa pagkakaiba, ang rehiyon ng cutoff ay nangyayari kapag walang base kasalukuyang, na humahantong sa walang kolektor na kasalukuyang.Ang estado na ito ay naabot kapag ang base ng transistor ay nasa potensyal na lupa, na ginagawa ang parehong mga junctions na reverse-bias.Bilang isang resulta, ang boltahe ng kolektor-emitter ay umabot sa maximum, na katumbas ng supply boltahe VCC.Sa estado na ito, ang transistor ay kumikilos tulad ng isang bukas na switch, na epektibong hinaharangan ang anumang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng circuit.

Larawan 4: Pangunahing transistor circuit

Pagbuo ng isang pangunahing circuit ng transistor

Ang isang pangunahing circuit ng paglipat ng transistor ay madalas na gumagamit ng karaniwang pagsasaayos ng emitter, na idinisenyo para sa mahusay na pag -andar ng paglipat.Ang pagganap ng isang transistor bilang isang switch ay nakasalalay sa kakayahang mag -toggle sa pagitan ng dalawang estado: saturation (ganap na "on") at cutoff (ganap na "off").

Saturation State

Sa estado ng saturation, ang paglaban ng transistor sa pagitan ng emitter at kolektor ay lubos na nabawasan, na nagpapahintulot sa maximum na kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng circuit.Ang estado na ito ay nangyayari kapag ang mga base-emitter at base-kolektor na mga junctions ay pasulong-bias.Ang boltahe ng base-emitter ay dapat na karaniwang lumampas sa 0.7 volts upang makamit ang saturation, tinitiyak ang sapat na base kasalukuyang upang itaboy nang buo ang transistor.

Cutoff State

Pantay -pantay, sa estado ng cutoff, ang panloob na pagtutol ay nagiging napakataas, epektibong pagharang sa anumang kasalukuyang daloy.Nangyayari ito kapag ang boltahe ng base-emitter ay nasa ibaba ng threshold (karaniwang 0.7 volts para sa mga transistor ng silikon), na nagreresulta sa walang base kasalukuyang at, dahil dito, walang kolektor ng kasalukuyang.

Kasalukuyang leakage

Kahit na sa estado ng cutoff, ang mga transistor ay maaaring magpakita ng menor de edad na pagtagas kasalukuyang.Bagaman minimal, ang pagtagas na ito ay mapagpasya sa disenyo ng circuit ng katumpakan dahil maaari itong makaapekto sa pangkalahatang pagganap ng circuit.

Pagkalkula ng base risistor

Ang isang malubhang aspeto ng pagdidisenyo ng isang paglipat ng circuit ay kinakalkula ang naaangkop na base risistor (RB), na kinokontrol ang base kasalukuyang (IB).Halimbawa, kung ang nais na base kasalukuyang ay 25μA, na may isang base-emitter boltahe na 0.7V, at ang boltahe ng input ay 3.0V, ang base risistor ay kinakalkula gamit ang batas ng OHM:

Tinitiyak ng pagkalkula na ito ang base kasalukuyang ay sapat upang himukin ang transistor sa saturation, na pinapayagan itong gumana nang epektibo bilang isang switch.Ang tumpak na mga halaga ng risistor ay susi para sa maaasahang operasyon ng switch, na binibigyang diin ang detalyadong mga pagsasaalang-alang na kinakailangan sa disenyo ng circuit na batay sa transistor.

Larawan 5: PNP transistor switch

Mga Application ng PNP Transistor Switch

Ang mga transistor ng PNP ay epektibong switch sa mga circuit, na katulad ng mga transistor ng NPN, ngunit naiiba sila sa kanilang pag -setup at kasalukuyang direksyon ng daloy.Sa isang natatanging pagsasaayos ng transistor ng PNP transistor, ang pag -load ay konektado nang direkta sa lupa, at kinokontrol ng transistor ang supply ng kuryente sa pag -load.

Upang maisaaktibo ang isang PNP transistor, ang batayan ay kailangang saligan, na kabaligtaran ng mga kundisyon na kinakailangan para sa mga transistor ng NPN.Sa mga transistor ng PNP, sa halip na lumubog ang base kasalukuyang, pinagmumulan ito ng transistor.Dahil dito, ang kasalukuyang kolektor ay dumadaloy mula sa emitter hanggang sa kolektor kapag ang transistor ay naka -on.

Ang baligtad na ito ay sentro sa pagdidisenyo ng mga circuit kung saan ang kasalukuyang sourcing ay kapaki-pakinabang, lalo na kung saan praktikal ang antas ng ground-level o hinihiling ng lohika ng circuit.Ang pag -unawa sa mga nababaligtad na mga kinakailangan sa kasalukuyang at boltahe ay pangunahing para sa wastong paglalapat ng mga transistor ng PNP sa mga tungkulin ng switch, pagpapahusay ng pagiging maaasahan at kahusayan.

Base at emitter boltahe dinamika

Ang grounding base upang maisaaktibo ang transistor ay nangangahulugang ang base boltahe ay dapat na mas mababa kaysa sa boltahe ng emitter, karaniwang malapit sa potensyal na lupa.Tinitiyak nito na mananatili ang transistor na nagsasagawa upang pamahalaan ang paghahatid ng kuryente sa pag -load kapag sarado ang switch.

Larawan 6: NPN transistor circuit

Paano mag -set up ng isang NPN transistor circuit?

Sa elektronikong disenyo, ang mga transistor ng NPN ay kinakailangan sa mga karaniwang emitter na lumilipat ng mga circuit, na nagpapatakbo sa dalawang pangunahing estado: ganap na "on" (saturated) at ganap na "off" (cut-off).

Kapag ang isang NPN transistor ay puspos, perpektong nagtatanghal ng kaunting pagtutol, na nagpapahintulot sa maximum na kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng circuit.Gayunpaman, sa mga praktikal na aplikasyon, ang isang bahagyang boltahe ng saturation ay umiiral pa rin, na nangangahulugang mayroong isang maliit na pagbagsak ng boltahe sa buong transistor kahit na ito ay ganap na.

Sa estado ng cut-off, ang transistor ay nagpapakita ng napakataas na pagtutol, na epektibong huminto sa kasalukuyang daloy.Sa kabila nito, ang ilang mga menor de edad na pagtagas ng alon ay maaaring mangyari pa rin, na dapat na accounted para sa tumpak na mga disenyo ng circuit.

Ang operasyon ng mga transistor ng NPN bilang mga switch ay malapit na naka -link sa kontrol ng base kasalukuyang.Ang pag-aayos ng base-emitter boltahe ay seryoso, dahil idinidikta nito ang dami ng kasalukuyang dumadaloy sa base, sa gayon ay kinokontrol ang kasalukuyang kolektor.

Ang pagtatakda ng isang base-emitter boltahe sa paligid ng 0.7 volts sa isang silikon transistor ay nagsisiguro na ang batayan ay sapat na pasulong-bias.Pinapayagan nito ang sapat na kasalukuyang dumaloy sa base, ang pagmamaneho ng transistor sa saturation.Ang tumpak na kontrol sa base kasalukuyang at kasunod na kolektor ay kasalukuyang nagtatampok sa pagiging epektibo ng transistor bilang isang switch, pamamahala ng mga de -koryenteng landas na may katumpakan.

Larawan 7: Lumipat ang Darlington Transistor

Pag -maximize ng pagganap kasama ang Darlington Transistor Switch

Sa mga aplikasyon ng paglipat ng mataas na kapangyarihan, ang mga solong transistor ay madalas na kulang sa kinakailangang kasalukuyang pakinabang upang mabisa nang epektibo ang isang pag-load.Nag -aalok ang mga pagsasaayos ng Darlington ng isang malakas na solusyon sa pamamagitan ng pagsasama ng dalawang transistor sa isang pag -aayos ng cascading.Sa oras na ito, ang emitter ng unang transistor ay direktang nagpapakain sa base ng pangalawang transistor, na makabuluhang pinalakas ang pangkalahatang kasalukuyang pakinabang.

Pagpapalakas ng kasalukuyang pakinabang

Ang pagsasaayos ng Darlington ay nagpaparami ng kasalukuyang mga natamo ng parehong mga transistor, na nagreresulta sa isang mas mataas na pangkalahatang pakinabang.Ito ay mapagpasya para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng matatag na pagganap mula sa minimal na mga alon ng input.Ang isang maliit na base kasalukuyang sa unang transistor ay makakakuha ng pagpapalakas, na nagmamaneho ng pangalawang transistor, na higit na pinalakas ang kasalukuyang upang himukin ang pag -load.

Ang mga pares ng Darlington ay partikular na kapaki -pakinabang sa mga system na nangangailangan ng malaking kasalukuyang pagpapalakas mula sa mga mababang base na alon.Ang mga ito ay mainam para sa mga application na may mataas na kapangyarihan tulad ng mga inverters, mga kontrol sa motor ng DC, mga circuit circuit, at mga motor na stepper.Ang mga pagsasaayos na ito ay hindi lamang nagpapabuti sa mga bilis ng paglipat ngunit hawakan din ang mas mataas na mga boltahe at alon, na ginagawang praktikal para sa hinihingi ang mga elektronikong pag -setup.

Mga pagsasaalang-alang sa boltahe ng base-emitter

Ang isang mahalagang aspeto ng paggamit ng Darlington transistors ay ang mas mataas na kinakailangan sa boltahe ng input sa base-emitter junction, karaniwang sa paligid ng 1.4 volts para sa mga aparato na batay sa silikon.Ang pagtaas na ito ay dahil sa koneksyon ng serye ng dalawang junctions ng PN sa pares ng Darlington.Ang mga taga -disenyo ng circuit ay dapat na account para sa kinakailangang boltahe na ito upang matiyak ang epektibong operasyon ng transistor at upang ganap na magamit ang mataas na kasalukuyang pakinabang na ibinigay ng pagsasaayos.

Mga transistor sa digital na paglipat

Ang pagsasama ng mga transistor bilang switch sa mga digital circuit ay nangangailangan ng tumpak na pag -calibrate ng mga halaga ng base risistor.Tinitiyak nito ang pinakamainam na pag -andar nang hindi nakompromiso ang mga sangkap na digital na lohika.Ang base risistor ay kinokontrol ang kasalukuyang mula sa lohika gate hanggang sa transistor.Ito ay mapagpasya upang maiwasan ang labis na kasalukuyang, na maaaring makapinsala sa transistor o pagganap ng circuit.

Ang pagpili ng tamang halaga ng risistor ng base ay nagsasangkot ng pagsasaalang -alang sa mga katangian ng output ng lohika gate at ang mga kinakailangan sa pag -input ng transistor.Kasama dito ang pagkalkula ng maximum na kasalukuyang gate ng lohika ay maaaring ligtas na mag -output at pag -aayos ng base risistor upang limitahan ang base ng transistor.Sabihin natin, kung ang isang logic gate output 5V at ang transistor ay nangangailangan ng isang base kasalukuyang ng 1 mA upang lumipat, ang base risistor ay dapat limitahan ang kasalukuyang sa antas na ito, na accounting para sa pagbagsak ng boltahe sa buong base-emitter junction.

Ang mga transistor sa mga digital na circuit ay dapat gumana nang maaasahan at epektibo, na nangangailangan ng maingat na pagsasama.Ginagarantiyahan nito ang patuloy na mataas na pagganap at pagiging matatag ng system sa pamamagitan ng pag -iingat sa mga transistor pati na rin ang mga sangkap na digital na lohika.Ang pagiging maaasahan, bilis ng paglipat, at oras ng pagtugon ng circuit ay lahat ay pinabuting sa pamamagitan ng maayos na paglalagay at pagkalkula ng base risistor, na pinalalaki ang pangkalahatang pagiging epektibo ng digital na disenyo.

Mga tip para sa paggamit ng transistor switch

Kapag gumagamit ng mga transistor bilang switch sa mga electronic circuit, kinakailangan upang mapatakbo ang mga ito sa kanilang mga itinalagang rehiyon: saturation para sa ganap na "on" at cut-off para sa ganap na "off."Tinitiyak nito ang mahusay na kontrol ng mga aparato tulad ng mga lampara, motor, at relay, pag -agaw ng mga maliliit na alon ng base upang pamahalaan ang mas malaking alon ng kolektor.

Para sa epektibong pagganap, ang mga transistor ay dapat na gumana nang malinaw sa saturation at cut-off na mga rehiyon.Sa saturation, ang transistor ay kumikilos bilang isang saradong switch, na nagpapahintulot sa maximum na kasalukuyang daloy.Sa cut-off, kumikilos ito bilang isang bukas na switch, na pumipigil sa kasalukuyang daloy.

Ang paghawak ng mga makabuluhang alon na may mga pagsasaayos ng Darlington

Sa mga circuit na namamahala ng mga makabuluhang alon, ang paggamit ng mga pagsasaayos ng Darlington ay maipapayo.Ang pag -setup na ito ay nagsasangkot ng isang tandem na pag -aayos ng dalawang transistor, na nagpapalakas sa kasalukuyang pakinabang.Ang isang maliit na pag-input ng kasalukuyang sa base ng unang transistor ay kumokontrol sa isang mas malaking output kasalukuyang, na ginagawang angkop para sa mga application na may mataas na kapangyarihan.

Tumpak na pagpili ng sangkap at disenyo ng circuit

Ang pinakamainam na pagganap ng transistor ay nakasalalay sa pagpili ng mga sangkap na may naaangkop na mga rating ng kasalukuyang at boltahe.Ang pagdidisenyo ng base drive circuitry upang mapanatili ang transistor sa loob ng ligtas na operating area ay isang mataas na priyoridad.Ang pagsasama ng mga proteksiyon na elemento tulad ng mga base resistors at flyback diode (para sa mga induktibong naglo -load) ay karagdagang nagpapaganda ng pagiging maaasahan at kahabaan ng buhay.

Ang mga base resistors ay nililimitahan ang base kasalukuyang, na pumipigil sa pinsala sa transistor.Ang mga diode ng flyback ay nagpoprotekta laban sa mga spike ng boltahe kapag lumilipat ng mga induktibong naglo -load, pinangangalagaan ang parehong transistor at ang circuit.

Larawan 8: Ang mga bipolar junction transistors ay lumilipat

Mga Bentahe ng Paggamit ng Bipolar Junction Transistors (BJTS) bilang mga switch

Ang paggamit ng mga bipolar junction transistors (BJT) bilang mga switch sa electronic circuit ay nag -aalok ng maraming malaking pakinabang.

Kahusayan sa pagkawala ng kuryente

Ang mga BJT ay lubos na mahusay sa kanilang matinding estado-cut-off at saturation.Sa estado ng cut-off, halos walang kasalukuyang daloy.Sa estado ng saturation, ang pagbagsak ng boltahe sa buong transistor ay minimal, na nagreresulta sa mababang pagwawaldas ng kuryente.Ang mahusay na paggamit ng enerhiya ay nagpapabuti sa pangkalahatang pagganap ng circuit.

Operasyon ng mababang boltahe

Ang mga BJT ay nagpapatakbo sa medyo mababang boltahe, pagpapahusay ng kaligtasan sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga panganib sa elektrikal.Ang operasyon na mababang boltahe na ito ay partikular na kapaki-pakinabang sa mga sensitibong elektronikong aplikasyon kung saan ang mas mataas na boltahe ay maaaring makapinsala sa iba pang mga sangkap.

Walang mekanikal na pagsusuot at luha

Hindi tulad ng mga mekanikal na switch, ang mga BJT ay hindi nagdurusa sa pisikal na pagkasira.Bilang mga aparato ng solid-state, libre sila mula sa pagsusuot at luha na karaniwang sa mga sangkap na mekanikal.Nagreresulta ito sa higit na pagiging maaasahan at isang mas mahabang habang -buhay para sa aparato.

Compact at magaan

Ang mga BJT ay compact at magaan, na ginagawang perpekto para sa mga aplikasyon kung saan ang mga puwang at timbang ay hindi ligtas na mga hadlang.Sa kabila ng kanilang maliit na sukat, pinangangasiwaan nila ang mataas na alon at nag -aalok ng mas mababang pagkalugi ng pagpapadaloy kumpara sa mga aparato tulad ng mga relay o mechanical switch.Ito ay partikular na mahalaga sa mga mataas na kasalukuyang aplikasyon kung saan ang kahusayan at paggamit ng puwang ay pangunahing pagsasaalang-alang.

Sa pangkalahatan, ang mga BJT ay nagbibigay ng pinahusay na kahusayan sa pagpapatakbo, kaligtasan, tibay, at pagganap.Ang mga ito ay angkop para sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon, mula sa maliit na scale electronics hanggang sa mga sistemang pang-industriya na may mataas na kapangyarihan.Ang mga praktikal na benepisyo na ito ay gumagawa ng mga BJT na isang maaasahang at mahusay na pagpipilian para sa iba't ibang mga pangangailangan sa paglipat ng elektronik.

Detalyadong dinamika ng operasyon ng transistor sa paglipat

Ang mga transistor ay gumana nang pabago-bago sa pagitan ng dalawang punong estado sa mga praktikal na aplikasyon: bilang isang bukas na switch sa rehiyon ng cut-off at bilang isang saradong switch sa rehiyon ng saturation.

Sa estado ng cut-off, ang parehong mga base-emitter at base-collector junctions ay reverse-bias.Pinipigilan nito ang kasalukuyang daloy, na epektibong ihiwalay ang kolektor mula sa emitter at pag -minimize ng pagwawaldas ng kuryente, na nag -render ng transistor na "off."

Sa kabilang banda, sa rehiyon ng saturation, ang parehong mga junctions ay pasulong-bias, na nagpapahintulot sa maximum na kasalukuyang daloy.Ang kolektor ng saturation kasalukuyang (ICSAT) ay malayang dumadaloy sa pamamagitan ng transistor, ginagawa itong ganap na "on."Ang estado na ito ay kinakailangan para sa pagtiyak ng walang tigil na pagpapatuloy ng circuit, na nagpapahintulot sa transistor na mahusay na maibalik ang kapangyarihan o mga signal sa buong circuit.

Ang paglipat sa pagitan ng mga estado na ito at pagpapanatili ng mga ito sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng kuryente ay pangunahing sa paggamit ng mga transistor bilang epektibo ang mga switch.Nangangailangan ito ng maingat na pamamahala ng base kasalukuyang at mga antas ng boltahe upang matiyak ang tumpak at agarang paglipat ayon sa mga kahilingan sa pagpapatakbo ng circuit.

Mga benepisyo ng transistor switch sa kontemporaryong elektronikong disenyo

Ang mga switch ng transistor ay pangunahing sa mga modernong electronics, na nag -aalok ng higit na kahusayan, pagiging maaasahan, at kakayahang umangkop.Ang mga pakinabang na ito ay gumagawa ng mga kinakailangang sangkap sa mga tradisyonal na switch ng mekanikal.

Nabawasan ang pagwawaldas ng kuryente: Ang mga transistor switch ay nagpapakita ng makabuluhang nabawasan ang pagwawaldas ng kuryente.

Epektibong operasyon ng mababang boltahe: Ang mga switch ng transistor ay epektibong gumana sa mga mababang boltahe.Pinapanatili nito ang enerhiya at pinaliit ang panganib ng mga panganib na may kaugnayan sa boltahe, pagpapahusay ng kaligtasan sa pagpapatakbo.

Tibay at kahabaan ng buhay: Hindi tulad ng mga mekanikal na switch, ang mga transistor ay walang mga gumagalaw na bahagi at samakatuwid ay hindi napapailalim sa pisikal na pagsusuot, pagpapalawak ng buhay ng transistor at binabawasan ang pangangailangan para sa pagpapanatili.

Mataas na kasalukuyang pamamahala: Ang mga transistor ay maaaring pamahalaan ang mataas na alon, na ginagawang kinakailangan ang mga ito sa iba't ibang mga aplikasyon, mula sa maliit na mga gadget ng consumer hanggang sa malakihang makinarya ng pang-industriya.Ang kanilang kakayahang hawakan ang mataas na alon habang pinapanatili ang kaunting pagkawala ng kuryente ay isang pangunahing kalamangan.

Laki ng compact: Ang compact na laki ng transistor switch ay nagbibigay -daan para sa mas malambot at mas mahusay na disenyo sa electronic circuitry.Ang maliit na kadahilanan ng form na ito ay kapaki-pakinabang lalo na para sa paglikha ng mas naka-streamline at mahusay na mga elektronikong aparato.

Paggalugad ng mga transistor sa paglipat ng mga aplikasyon

Ang mga transistor ay kinakailangan sa mga modernong electronics, lalo na bilang mga switch sa iba't ibang mga praktikal na aplikasyon.Ang kanilang kakayahang umangkop at malubhang papel sa mga sistema ng control ay maliwanag sa maraming mga sitwasyon.

Larawan 9: Mga switch na pinatatakbo ng ilaw

Light-operated switch

Sa mga switch na pinatatakbo ng ilaw, ang mga transistor ay kumokontrol sa mga sistema ng pag-iilaw bilang tugon sa mga pagbabago sa ilaw na ilaw.Ang mga resistors na umaasa sa ilaw (LDR) ay nagsisilbing sensor, inaayos ang base kasalukuyang sa transistor batay sa light intensity.Ang modyul na ito ay nagbabago sa estado ng transistor, na pinihit o i -off ang pag -iilaw ng system kung kinakailangan.Ang awtomatikong solusyon na ito ay umaangkop sa mga kondisyon ng pag -iilaw ng kapaligiran nang walang putol.

Larawan 10: Mga switch na pinatatakbo ng init

Mga switch na pinatatakbo ng init

Ang mga switch na pinatatakbo ng init ay gumagamit ng mga thermistor, na nagbabago ng paglaban sa mga pagkakaiba-iba ng temperatura.Ang mga switch na ito ay sentro sa kaligtasan at mga sistema ng kontrol sa kapaligiran, tulad ng mga alarma sa sunog.Kapag ang temperatura ay tumataas nang malaki, binabago ng thermistor ang base ng transistor na kasalukuyang, na nag -trigger ng alarma.Ang mabilis na pagtugon sa mga pagbabago sa temperatura ay nagtatampok ng kahalagahan ng mga transistor sa mapanganib na mga aplikasyon sa kaligtasan.

Larawan 11: DC Motor Control Circuit

DC Motor Control Circuits

Sa DC Motor Control Circuits, pinamamahalaan ng mga transistor ang estado ng pagpapatakbo ng motor sa pamamagitan ng paglipat ng power supply nito o off, o sa pamamagitan ng pagkontrol sa bilis at direksyon nito batay sa mga signal ng input.Ang tumpak na kontrol na ito ay isang pangangailangan sa mga aplikasyon na nagmula sa mga robotic system hanggang sa mga electronics ng consumer, tinitiyak ang pag -andar at pagganap.

Konklusyon

Sa pamamagitan ng pagsusuri, maliwanag na ang mga transistor, lalo na ang mga BJT, ay nakatulong sa modernong disenyo ng elektronik, na nag -aalok ng maraming mga benepisyo sa mga tradisyonal na switch ng mekanikal.Ang kanilang kakayahang mapatakbo nang mahusay sa matinding estado-saturation at cutoff-ay nagbibigay ng mga pagkawala ng kuryente at pinalaki ang pagganap, isang sentral na kalamangan sa mga aplikasyon na sensitibo sa enerhiya.Ano pa, ang kanilang pagsasama sa mga system tulad ng mga kontrol sa motor ng DC, light-sensitive switch, at mga alarma na nakasalalay sa temperatura ay binibigyang diin ang kanilang kakayahang umangkop at kailangan sa isang malawak na spectrum ng mga aplikasyon.Ang komprehensibong talakayan na ito ay nagtataguyod ng isang mas malalim na pag -unawa sa mga operasyon ng transistor at ang kanilang pangunahing papel sa disenyo ng circuit.Pinapagana din nito ang kanilang epekto sa katatagan, kahusayan, at pagbabago sa pag -unlad ng elektronikong sistema, na ginagawa silang isang pundasyon ng kontemporaryong elektronika at isang puwersa sa pagmamaneho sa likod ng pag -unlad ng teknolohikal.

Madalas na Itinanong [FAQ]

1. Paano gumagana ang transistor bilang isang bukas na switch?

Ang isang transistor ay gumagana bilang isang bukas na switch kapag nasa "off" na estado, nangangahulugang hindi pinapayagan ang kasalukuyang dumaloy sa pagitan ng kolektor at ng emitter.Nangyayari ito kapag ang boltahe ng base-emitter ay nasa ibaba ng isang tiyak na threshold (para sa mga bipolar junction transistors) o kapag ang boltahe na mapagkukunan ng gate ay hindi sapat (para sa mga transistor na may epekto sa bukid).Sa estado na ito, ang transistor ay epektibong naghihiwalay sa mga sangkap ng circuit na konektado sa kolektor at emitter nito, na pumipigil sa kasalukuyang daloy ng elektrikal, na katulad ng kung paano ang isang mekanikal na switch ay nasa posisyon na "off".

2. Maaari bang patakbuhin ang isang transistor bilang isang elektronikong switch?

Oo, ang isang transistor ay maaaring epektibong gumana bilang isang elektronikong switch.Ginagawa ito sa pamamagitan ng alternating sa pagitan ng saturation (ganap na) at cutoff (ganap na off) na estado.Sa estado ng saturation, pinapayagan ng transistor ang maximum na kasalukuyang dumaloy sa pagitan ng kolektor at ng emitter, na kumikilos tulad ng isang saradong switch.Sa estado ng cutoff, hinaharangan nito ang kasalukuyang daloy, na kumikilos tulad ng isang bukas na switch.Ang kakayahang lumipat na ito ay ginagamit sa iba't ibang mga aplikasyon, kabilang ang mga digital circuit at mga sistema ng lapad ng pulso (PWM).

3. Paano gumamit ng isang transistor bilang switch para sa motor?

Upang gumamit ng isang transistor bilang isang switch para sa pagkontrol ng isang motor, kakailanganin mong i -set up ang transistor sa isang circuit kung saan mahahawakan nito ang kasalukuyang mga kinakailangan ng motor.Narito ang isang tuwid na diskarte:

Pumili ng isang naaangkop na transistor: Pumili ng isang transistor na maaaring hawakan ang kasalukuyang mga kinakailangan sa motor at boltahe.

Circuit Setup: Ikonekta ang emitter (para sa isang NPN transistor) o ang mapagkukunan (para sa isang n-type na MOSFET) sa lupa.Ikonekta ang motor sa pagitan ng supply ng kuryente (pagtutugma ng rate ng boltahe ng motor) at ang kolektor (o alisan ng tubig).

Koneksyon ng Kontrol: Ikonekta ang isang signal ng control (mula sa isang microcontroller o isa pang control circuit) hanggang sa base (o gate) ng transistor sa pamamagitan ng isang angkop na risistor upang limitahan ang kasalukuyang.

Operasyon: Ang paglalapat ng isang sapat na boltahe sa base o gate ay lumiliko ang transistor, na nagpapahintulot sa kasalukuyang dumaloy at ang motor ay gumana.Ang pag -alis ng signal ay pinapatay ang transistor, na huminto sa motor.

4. Paano mo magagamit ang isang transistor bilang isang switch?

Ang paggamit ng isang transistor bilang isang switch ay nagsasangkot ng mga kable upang makontrol ang isang pag -load (tulad ng isang LED, motor, o isa pang elektronikong aparato) na may isang signal ng control.Narito ang pangunahing pamamaraan:

Ikonekta ang pag -load: Ikabit ang isang dulo ng pag -load sa power supply at ang kabilang dulo sa kolektor (NPN) o alisan ng tubig (MOSFET).

Koneksyon ng Base/Gate: Ikabit ang base o gate sa mapagkukunan ng control signal sa pamamagitan ng isang risistor.

Emit/mapagkukunan sa lupa: Ikonekta ang emitter (NPN) o mapagkukunan (MOSFET) sa lupa.

Kontrolin ang signal: Ang pag-iiba ng signal ng control sa pagitan ng mataas at mababang estado ay ililipat ang transistor sa pagitan ng pagsasagawa at mga estado na hindi nakakagambala, na kinokontrol ang pag-load nang naaayon.

5. Maaari bang kumilos ang isang transistor bilang isang switch o isang amplifier?

Oo, ang isang transistor ay maaaring gumana pareho bilang isang switch at bilang isang amplifier, depende sa kung paano ito na -configure sa circuit:

Bilang isang switch: Kapag na -configure upang gumana sa pagitan ng cutoff (off state) at saturation (sa estado), ito ay kumikilos bilang isang switch.

Bilang isang amplifier: Kapag na -configure sa aktibong rehiyon (bahagyang on), pinalakas ng transistor ang signal ng pag -input sa base, na may kaukulang amplified output sa kolektor.

Ang mga gamit na ito ay nagpapakita ng kakayahang magamit ng mga transistor sa mga electronic circuit, magagawang mag -regulate ng signal intensity o simpleng kumilos bilang mga binary na aparato na lumilipat sa pagitan ng mga estado at off.