12.
\ $ \ begingroup \ $

我有3个12VDC/40A的自动继电器(数据表)我想和我的arduino一起使用。根据我关注的教程(关联)我需要晶体管,电阻和二极管。我不是电气工程师,因此我不确定我制作的零件和计算。

对于开始,继电器线圈电阻为90±10%的欧姆。所以我通过计算当前流程进行。

电压=电阻*电流

电流等于电压/阻力

电流= 12V / 90

欧姆电流= 133mA

至于晶体管,我可以得到2N3904或2N4401。在这一点上,我必须计算晶体管基极的电阻。在教程中如下所示

hfe = Ic / Ib

IB = IC / HFE

IB = 0.03 A / 75 IB = 0.0004 A => 0.4 mA

R1 = U / IB

R1 = 5V / 0.0004 a

R1 = 12500欧姆

2N3904数据表,当LC = 100mA(矿井为130mA)和VCE = 1V时,H(FE)为30-300。此时我没有Clue发生了什么,因此我需要帮助。

编辑:这是我最终的内容。图片中的Rly1是12VDC / 40A(关联

在此输入图像描述

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  • \ $ \ begingroup \ $ 我也被告知我可以使用光隔离器而不是电阻器和晶体管。注释? \ $ \ end group \ $- - - - - -jM2.me 13年9月28日17:09
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\ $ \ begingroup \ $

让我们设计最坏的情况,这是一个很好的实践。

马\ Ic = 133美元\文本{}\ $

\$h_{FE} = 30\$ #根据数据表至少30个,通常要好得多;马@Ic = 100

您现在可以计算IB:

\ $ i_b = \ dfrac {i_c} {h_ {fe}} = \ dfrac {133 \ text {ma}} {ma}} {30}} {30}} {30}} {30} = 4.43 \ text {ma} \ $

\ $ v_ {be,sat} = 0.95 \ $#datasheet,最接近的匹配是50mA。最大值,实用值可能低得多(0.65V)

现在让我们计算基础串联电阻。这等于电阻上的电压,除以电流。通过电阻器的电流与基极电流相同。其上的电压是轨道电压(5V)通过晶体管V(CE,SAT)的基极到发射极电压而降低。

\ $ r_b = \ dfrac {u_ {r_b}} {i_b} = \ dfrac {v_ {cc} - v_ {be} {i_b} {i_b} = \ dfrac {5 - 0.95} {4.43 / 1000} = 913 \ omega \$

与所有最坏的情况下的工程到这里,让我们一次只舍它到最近的E12电阻值1kΩ(或820Ω为最坏的情况工程,它将与任何一种工作)。

\ $ \ end group \ $
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    \ $ \ begingroup \ $ 谢谢你。我最后一部分丢失了,但我可以看到它是如何完成的。你介意用二极管帮助吗?我可以使用1n4007吗? \ $ \ end group \ $- - - - - -jM2.me 13年9月28日17:39
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    \ $ \ begingroup \ $ 任何1N400N应该是好的,但如果你必须订购二极管,那么我会选择更快的二极管。 \ $ \ end group \ $- - - - - -杰基 13年9月28日17:52分
  • \ $ \ begingroup \ $ 题。你为什么选择HFE价值30?是因为IC离我的实际IC为133mA吗?我想用tip102替换2n3904,IC 3a = 1000和IC 8a = 200有两个HFE值。我假设我将使用HFE 1000,因为3a更接近133mA。正确的? \ $ \ end group \ $- - - - - -jM2.me 10月4日13日在5:48
  • \ $ \ begingroup \ $ 如果我已经做了我的计算正确,那么为了使用与TIP102相同的继电器,我将需要16kOhm电阻器的基础o.O \ $ \ end group \ $- - - - - -jM2.me 10月4日13日5:54
  • \ $ \ begingroup \ $ @jM2。听起来是正确的,你的TIP102有一个比2N3904更高的增益。 \ $ \ end group \ $- - - - - -jduncanator. 16年11月22日4点26分
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\ $ \ begingroup \ $

你是对的,因为继电器线圈似乎需要133 ma标称。然而,这不是最坏的情况,并且假设12V被应用于线圈。尽管如此,这是一个良好的开始,那么我们稍后会抛出2倍。

假设您将使用的晶体管的最低保证增益为50.这意味着基本电流需要至少133 mA / 50 = 2.7 mA。如果您的数字输出为5 V,则在算用于晶体管的B-E滴后,基本电阻将有大约4.3V。4.3 V / 2.7 mA =1.6kΩ。要留一些余量,使用大约一半。820Ω的共同值应该是好的。

现在回来看看数字输出必须提供什么。4.3 V /820Ω= 5.2 mA。许多数字输出可以源,但您需要检查您的罐头。如果不能,你需要一个不同的拓扑。

\ $ \ end group \ $
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    \ $ \ begingroup \ $

    因为你是在饱和开关配置中使用晶体管,如果你泵入比实际需要的更多的基极电流,你打算从继电器线圈通过设备的集电极电流量是可以的。

    这是在2N3904 / 2N4401的情况下注入最大基本电流的实际限制。这些限制并不总是在部分的数据表中明确说明,但我可以从5-> 6 mA系列中告诉您。

    对于交换设计,您可能希望计划最低保证HFE加上边距。所以让我们说你是一个最坏的工作HFE案例。所需的收集器电流为133mA和25的HF将导致工作基准电流为5.32mA。这似乎是这些晶体管类型的OK区域。

    您似乎打算从5V信号驱动基础。具有0.7V的标称VBE,使您在基本电阻上留下4.3V滴。在4.3V时对限制电流的电阻为5.32mA是大约800欧姆。使用820欧姆标准值基本电阻。

    最终注意事项。如果您直接从MCU输出引脚驱动,MCU可能无法在5V输出电平下源5.32mA。因此,MCU输出将从5V下降一些。这将减少基本电流的一些但是由于我们使用最坏情况计算HFE,继电器驱动器仍然适用于您将从袋子中取出的大多数晶体管。

    \ $ \ end group \ $
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      \ $ \ begingroup \ $

      您可以肯定会将更多的电流放入晶体管的基础上,而不是收集器电流要求和\ $ H_ {FE} \ $。事实上,您通常需要 - 这确保了在所有正常操作条件下,电路将继续按预期工作。

      尽管有限制-晶体管的数据表可能告诉你,绝对最大的基极电流是(说)50 mA -如果集电极电流要求和$h_{fe} $隐含50 \$\mu A $,你真的不想达到那么高。所以选择500 A。这可能会涵盖所有可能的情况。

      但是,如果电路驱动基座的电路可以连续地提供您决定的电流,则需要解决。同样,数据表将通知您,您不想乘船太接近此数字,也可以降低芯片可靠性。

      也有另一个考虑。很多CMOS设备都会调节最大输出电流(例如)20 mA,但它们还将说明(例如)100 mA的最大功率电流。如果芯片驱动3个输出,则这很好,但如果芯片是八进制缓冲区,那么实际检查每位引脚的电流输出并对电源电流进行双重检查 - 可能有限制,防止所有O / P引脚推出20 mA。

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        \ $ \ begingroup \ $

        Ib = Ic / hfe (Fine)

        IB = 0.03 A / 75 IB = 0.0004 A => 0.4 mA

        嗯!IC = .13 A不是0.03,我将HFE占据约50,而不是75.(通常小信号晶体管至少具有此增益),这给出了IB = 0.0026或2.6MA

        对于5V输入,通过输入电阻的电压降将是5 - 0.6V = 4.4V(记住,在晶体管打开之前,基极-发射极的电压降大约需要0.6V)。这给了;

        Rb = 4.4/0.0026 = 1k7

        现在这真的最大值对于基电阻,所以选择一个低于这个的标准值电阻,比如1k5甚至1k0。

        \ $ \ end group \ $
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          \ $ \ begingroup \ $

          我想分享这个链接,它有很好的信息,有关使用微控制器与现实世界电子设备接口的信息。看着第7部分微控制器接口目录

          在此输入图像描述

          \ $ \ end group \ $

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