Επιλογή Transistor

[Achileas7]

Καλησπέρα σε όλους

Θέλω να φτιάξω μια κατασκευή με 3m ταινία led όπου να είναι dimmable. Θέλω να βρω λοιπόν ένα transistor όπου να μπορεί να αντέξει 50W ώστε να ελέγχο την ένταση του φωτός με PWM. Έχω κάποιος TIP120 αλλά αν έχω καταλάβει σωστά από τα datasheets δεν κάνουν (έτσι δεν είναι

[geob]

Τάση - ρεύμα δε μας λες.. Τι 50w; Πώς θα οδηγήσεις το τρανζίστορ, τα έχεις λύσει όλα δηλαδή; Πώς κατάλαβες ότι δε κάνει;

[Achileas7]

Τάση - ρεύμα δε μας λες.. Τι 50w; Πώς θα οδηγήσεις το τρανζίστορ, τα έχεις λύσει όλα δηλαδή; Πώς κατάλαβες ότι δε κάνει;

12V - 4.2A (max). To Transistor θα οδηγηθεί από μικροελεγκτή (arduino).

[manolena]

Λίγη θεωρία για να καταλάβεις ακριβώς τι πρέπει να κάνεις:

Μπορείς να χρησιμοποιήσεις είτε "κανονικά" transistors όπως τα ΤΙΡ120 (ή BJT=Bipolar Junction Transistors) που έχεις, είτε MOSFETs. Η διαφορά μεταξύ τους
έγκειται στο ότι τα πρώτα ελέγχονται με ρεύμα ενώ τα δεύτερα με τάση στην οδήγηση.

Η πύλη (Gate) ενός MOSFET είναι στην ουσία ένας πυκνωτής που όταν φορτιστεί με την απαραίτητη τάση, το MOSFET άγει (δηλαδή "δίνει", "κάνει" επαφή) και θα συνεχίζει να άγει
μέχρι αυτός ο πυκνωτής να αποφορτιστεί. Πρακτικά αυτό σημαίνει πως μπορείς να οδηγήσεις πολύ εύκολα ένα MOSFET αν έχεις αρκετά υψηλή τάση στην πύλη του (για αυτό και βλέπεις
πως ατα MOSFET δεν υπάρχει αντίσταση στην οδήγηση). Πολλά απο αυτά άγουν τέλεια κατ΄ευθείαν απο τα 5V, ενώ άλλα χρειάζονται μεγαλύτερη τάση.
Τα MOSFET έχουν ένα χαρακτηριστικό στην επαφή τους που ονομάζεται RDSon (ενεργή αντίσταση Οχετού-Πηγής, Drain-Source). Όταν άγει αυτό (το MOSFET), η αντίσταση της επαφής απο πολύ μεγάλη
γίνεται πολύ μικρή, της τάξης των mOhm. Αυτό σημαίνει οτι οι απώλειες πάνω του θα είναι ανάλογες αυτής της αντίστασης και του ρεύματος που το διαρρέει (και μάλιστα στη δεύτερη δύναμη).

Απο την άλλη, όταν ένα απλό BJT άγει, το ρεύμα Συλλέκτη του μπορεί να υπολογιστεί αν πολλαπλασιαστεί το ρεύμα Βάσης του επι το hFE του (η ενίσχυση ρεύματος που προσφέρει) και πρακτικά
είναι και το ρεύμα που σε ενδιαφέρει για την οδήγηση του φορτίου σου. Αν το χρησιμοποιήσεις ως απλό διακόπτη θα πρέπει το ρεύμα βάσης επι το hFE να είναι μεγαλύτερο απο το ρεύμα φορτίου
που θα οδηγήσεις (για να εργάζεται όπως λέμε κάτω απο τον κόρρο). Οι απώλειες σε ένα BJT είναι ανάλογες με το ρεύμα που διαρρέει το φορτίο σου.

Για να τα μαζέψουμε με λίγα λόγια:

• Ένα MOSFET είναι πολύ εύκολο στην οδήγηση αλλά έχει μεγαλύτερες απώλειες σε μεγάλα ρεύματα οδήγησης.
• Ένα BJT μπορεί να οδηγηθεί με χαμηλή τάση αλλά με επαρκές ρεύμα και έχει μικρότερες απώλειες.

Μπορεί όμως να χρησιμοποιηθεί κάτι ενδιάμεσο σε MOSFET και BJT, το λεγόμενο IGBT: οδήγηση απ' ευθείας απο 5V του Arduino και με απώλειες πολύ όμοιες με ένα BJT. Είναι, νομίζω,
η ιδανικότερη επιλογή.

Ενδιαφέρουσα ανάρτηση:

http://joost.damad.be/2012/09/dimmin...osfet-and.html

[Achileas7]

Λίγη θεωρία για να καταλάβεις ακριβώς τι πρέπει να κάνεις:

Μπορείς να χρησιμοποιήσεις είτε "κανονικά" transistors όπως τα ΤΙΡ120 (ή BJT=Bipolar Junction Transistors) που έχεις, είτε MOSFETs. Η διαφορά μεταξύ τους
έγκειται στο ότι τα πρώτα ελέγχονται με ρεύμα ενώ τα δεύτερα με τάση στην οδήγηση.

Η πύλη (Gate) ενός MOSFET είναι στην ουσία ένας πυκνωτής που όταν φορτιστεί με την απαραίτητη τάση, το MOSFET άγει (δηλαδή "δίνει", "κάνει" επαφή) και θα συνεχίζει να άγει
μέχρι αυτός ο πυκνωτής να αποφορτιστεί. Πρακτικά αυτό σημαίνει πως μπορείς να οδηγήσεις πολύ εύκολα ένα MOSFET αν έχεις αρκετά υψηλή τάση στην πύλη του (για αυτό και βλέπεις
πως ατα MOSFET δεν υπάρχει αντίσταση στην οδήγηση). Πολλά απο αυτά άγουν τέλεια κατ΄ευθείαν απο τα 5V, ενώ άλλα χρειάζονται μεγαλύτερη τάση.
Τα MOSFET έχουν ένα χαρακτηριστικό στην επαφή τους που ονομάζεται RDSon (ενεργή αντίσταση Οχετού-Πηγής, Drain-Source). Όταν άγει αυτό (το MOSFET), η αντίσταση της επαφής απο πολύ μεγάλη
γίνεται πολύ μικρή, της τάξης των mOhm. Αυτό σημαίνει οτι οι απώλειες πάνω του θα είναι ανάλογες αυτής της αντίστασης και του ρεύματος που το διαρρέει (και μάλιστα στη δεύτερη δύναμη).

Απο την άλλη, όταν ένα απλό BJT άγει, το ρεύμα Συλλέκτη του μπορεί να υπολογιστεί αν πολλαπλασιαστεί το ρεύμα Βάσης του επι το hFE του (η ενίσχυση ρεύματος που προσφέρει) και πρακτικά
είναι και το ρεύμα που σε ενδιαφέρει για την οδήγηση του φορτίου σου. Αν το χρησιμοποιήσεις ως απλό διακόπτη θα πρέπει το ρεύμα βάσης επι το hFE να είναι μεγαλύτερο απο το ρεύμα φορτίου
που θα οδηγήσεις (για να εργάζεται όπως λέμε κάτω απο τον κόρρο). Οι απώλειες σε ένα BJT είναι ανάλογες με το ρεύμα που διαρρέει το φορτίο σου.

Για να τα μαζέψουμε με λίγα λόγια:

• Ένα MOSFET είναι πολύ εύκολο στην οδήγηση αλλά έχει μεγαλύτερες απώλειες σε μεγάλα ρεύματα οδήγησης.
• Ένα BJT μπορεί να οδηγηθεί με χαμηλή τάση αλλά με επαρκές ρεύμα και έχει μικρότερες απώλειες.

Μπορεί όμως να χρησιμοποιηθεί κάτι ενδιάμεσο σε MOSFET και BJT, το λεγόμενο IGBT: οδήγηση απ' ευθείας απο 5V του Arduino και με απώλειες πολύ όμοιες με ένα BJT. Είναι, νομίζω,
η ιδανικότερη επιλογή.

Ενδιαφέρουσα ανάρτηση:

http://joost.damad.be/2012/09/dimmin...osfet-and.html

Σε ευχαριστώ πάρα πολύ για αυτές τις πληροφορίες, μου είναι πάρα πολύ χρήσιμες! Με λίγα λόγια, αν κατάλαβα καλά στην περιπτωση που χρησιμοποιήσω το TIP120:

Το datasheet μου λέει hfe=1000 (min). Επειδή θέλω τώρα να περνάει 5A ρεύμα (max) από το transistor, πρέπει να τροφοδοτήσω την βάση με 5mA που είναι σχετικά εύκολο με ένα arduino! Επίσης μιας και δεν θέλω να μπλέκω με ανεμιστήρες και μεγάλες ψύχτρες το TIP είναι η καλύτερη λύση μιας και έχει και τις μικρότερες απώλειες!

[manolena]

...στην περιπτωση που χρησιμοποιήσω το TIP120:
Το datasheet μου λέει hfe=1000 (min). Επειδή θέλω τώρα να περνάει 5A ρεύμα (max) από το transistor, πρέπει να τροφοδοτήσω την βάση με 5mA που είναι σχετικά εύκολο με ένα arduino!

Έτσι λοιπόν, θα υπολογίσεις την αντίσταση βάσης ώστε να λαμβάνεις αυτό το ρεύμα και στην προκείμενη είναι R=U/I, όπου U=5V, I=0.005A ==> R=1KΩ

Επίσης μιας και δεν θέλω να μπλέκω με ανεμιστήρες και μεγάλες ψύχτρες το TIP είναι η καλύτερη λύση μιας και έχει και τις μικρότερες απώλειες!

Συνεχίζοντας το διάβασμα του datasheet, θα δείς πως η θερμοκρασία επαφής (Τj) στις μέγιστες τιμές λειτουργίας, δύναται να φτάσει τους 150 °C. Αν έχεις υπόνοιες οτι μπορεί να δουλέψει
στα όριά του, θα πρέπει να σκεφτείς και την ψύξη του.

[FILMAN]

Αχιλλέα. Θες να μας πεις πώς κατέληξες στο συμπέρασμα ότι θες ένα τρανζίστορ που να αντέχει 50W; Διότι υποψιάζομαι ότι ξεκίνησες από τώρα τα λάθη και μάλιστα σοβαρά.

[Achileas7]

Αχιλλέα. Θες να μας πεις πώς κατέληξες στο συμπέρασμα ότι θες ένα τρανζίστορ που να αντέχει 50W; Διότι υποψιάζομαι ότι ξεκίνησες από τώρα τα λάθη και μάλιστα σοβαρά.

Σύμφωνοι! Αν δεν μου πεις όμως τι κάνω λάθος δεν θα το μάθω!

[FILMAN]

Στο πώτο σου μήνυμα λες:

Θέλω να βρω λοιπόν ένα transistor όπου να μπορεί να αντέξει 50W ώστε να ελέγχο την ένταση του φωτός με PWM. Έχω κάποιος TIP120 αλλά αν έχω καταλάβει σωστά από τα datasheets δεν κάνουν

Πώς έφτασες σε αυτά τα συμπεράσματα, θέλεις να μας πεις;

[Achileas7]

Το datasheet αναφέρει collector current 5A όπου είναι οριακό μιας και το τροφοδοτικό που θα βάλω θα είναι 5Α και collector current pulse 8A. Οστώσω δεν θα δουλεύει πάντα σε παλμούς (π.χ. όταν είναι στο 100% της έντασης) οπότε το μέγιστο όριο είναι το 5Α.