டிரான்சிஸ்டர் எலெக்ட்ரானிக் ஸ்விட்ச் - செயல்பாட்டின் கொள்கை மற்றும் திட்டவட்டம்

துடிப்பு சாதனங்களில் நீங்கள் அடிக்கடி டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்சுகளைக் காணலாம். டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்சுகள் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள், சுவிட்சுகள், மல்டிவைப்ரேட்டர்கள், பிளாக்கிங் ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பிற மின்னணு சுற்றுகளில் காணப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு சுற்றுகளிலும், டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்ச் அதன் செயல்பாட்டைச் செய்கிறது, மேலும் டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாட்டு பயன்முறையைப் பொறுத்து, சுவிட்சின் ஒட்டுமொத்த சுற்று மாறக்கூடும், ஆனால் டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்சின் அடிப்படை திட்ட வரைபடம் பின்வருமாறு:

டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்ச் செயல்படுவதற்கான பல அடிப்படை முறைகள் உள்ளன: சாதாரண செயலில் முறை, செறிவூட்டல் முறை, கட்-ஆஃப் பயன்முறை மற்றும் செயலில் தலைகீழ் முறை. டிரான்சிஸ்டர் சுவிட்ச் சர்க்யூட் அடிப்படையில் ஒரு பொதுவான உமிழ்ப்பான் டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கி சுற்று என்றாலும், இந்த சுற்று ஒரு பொதுவான பெருக்கியில் இருந்து செயல்பாடு மற்றும் பயன்முறையில் வேறுபடுகிறது.

ஒரு முக்கிய பயன்பாட்டில், டிரான்சிஸ்டர் வேகமான சுவிட்சாக செயல்படுகிறது, மேலும் முக்கிய நிலையான நிலைகள் இரண்டு: டிரான்சிஸ்டர் ஆஃப் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர் இயக்கத்தில் உள்ளது. தாழ்த்தப்பட்ட நிலை - டிரான்சிஸ்டர் கட்ஆஃப் பயன்முறையில் இருக்கும்போது திறக்கப்படும் நிலை.மூடிய நிலை - டிரான்சிஸ்டரின் செறிவூட்டல் நிலை அல்லது செறிவூட்டலுக்கு நெருக்கமான நிலை, டிரான்சிஸ்டர் திறந்த நிலையில் உள்ளது. டிரான்சிஸ்டர் ஒரு நிலையில் இருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாறும்போது, ​​இது ஒரு செயலில் உள்ள பயன்முறையாகும், இதில் அடுக்கில் உள்ள செயல்முறைகள் நேரியல் அல்ல.

டிரான்சிஸ்டரின் நிலையான பண்புகளின்படி நிலையான நிலைகள் விவரிக்கப்படுகின்றன. இரண்டு பண்புகள் உள்ளன: வெளியீடு குடும்பம் - சேகரிப்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தத்தில் சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தின் சார்பு மற்றும் உள்ளீட்டு குடும்பம் - அடிப்படை-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படை மின்னோட்டத்தின் சார்பு.

கட்ஆஃப் பயன்முறையானது டிரான்சிஸ்டரின் இரண்டு பிஎன் சந்திப்புகளை எதிர் திசையில் சார்பு செய்வதால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் ஆழமான வெட்டு மற்றும் ஆழமற்ற வெட்டு உள்ளது. சந்திப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தம் வாசலை விட 3-5 மடங்கு அதிகமாகவும், செயல்படுவதற்கு எதிர் துருவமுனைப்பைக் கொண்டிருக்கும் போது ஆழமான முறிவு ஆகும். இந்த நிலையில், டிரான்சிஸ்டர் திறந்திருக்கும், மற்றும் அதன் மின்முனைகளில் நீரோட்டங்கள் மிகவும் சிறியவை.

ஒரு மேலோட்டமான இடைவெளியில், மின்முனைகளில் ஒன்றில் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தம் குறைவாக உள்ளது மற்றும் மின்னோட்ட மின்னோட்டங்கள் ஆழமான இடைவெளியை விட அதிகமாக இருக்கும், இதன் விளைவாக நீரோட்டங்கள் ஏற்கனவே வெளியீட்டு பண்பு குடும்பத்தின் கீழ் வளைவின் படி பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்தை சார்ந்துள்ளது. , இந்த வளைவு "வரையறுக்கும் பண்பு" என்று அழைக்கப்படுகிறது ...

எடுத்துக்காட்டாக, மின்தடை சுமையில் செயல்படும் டிரான்சிஸ்டரின் முக்கிய பயன்முறைக்கு எளிமைப்படுத்தப்பட்ட கணக்கீட்டைச் செய்வோம். ஒரு டிரான்சிஸ்டர் இரண்டு அடிப்படை நிலைகளில் ஒன்றில் மட்டுமே நீண்ட நேரம் இருக்கும்: முழுமையாக திறந்த (செறிவு) அல்லது முழுமையாக மூடப்பட்ட (கட்ஆஃப்).

டிரான்சிஸ்டர் சுமை ரிலே SRD-12VDC-SL-C இன் சுருளாக இருக்கட்டும், அதன் சுருள் எதிர்ப்பு பெயரளவு 12 V இல் 400 ஓம்ஸ் இருக்கும்.ரிலே சுருளின் தூண்டல் தன்மையை நாங்கள் புறக்கணிக்கிறோம், டெவலப்பர்கள் தற்காலிக உமிழ்வுகளிலிருந்து பாதுகாக்க ஒரு சைலன்சரை வழங்கட்டும், ஆனால் ரிலேக்கள் ஒரு முறை மற்றும் மிக நீண்ட காலத்திற்கு இயக்கப்படும் என்ற உண்மையின் அடிப்படையில் கணக்கிடுவோம். சூத்திரத்தின் மூலம் சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தைக் காண்கிறோம்:

Ik = (Upit-Ukenas) / Rn.

எங்கே: Ik - சேகரிப்பாளரின் நேரடி மின்னோட்டம்; Usup - விநியோக மின்னழுத்தம் (12 வோல்ட்); யுகேனாஸ் - இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் செறிவு மின்னழுத்தம் (0.5 வோல்ட்); Rn - சுமை எதிர்ப்பு (400 ஓம்).

நாம் Ik = (12-0.5) / 400 = 0.02875 A = 28.7 mA ஐப் பெறுகிறோம்.

நம்பகத்தன்மைக்கு, கட்டுப்படுத்தும் மின்னோட்டம் மற்றும் கட்டுப்படுத்தும் மின்னழுத்தத்திற்கான விளிம்புடன் ஒரு டிரான்சிஸ்டரை எடுத்துக்கொள்வோம். SOT-32 தொகுப்பில் உள்ள BD139 செயல்படும். இந்த டிரான்சிஸ்டரில் Ikmax = 1.5 A, Ukemax = 80 V அளவுருக்கள் உள்ளன. ஒரு நல்ல விளிம்பு இருக்கும்.

28.7 mA இன் சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தை வழங்க, பொருத்தமான அடிப்படை மின்னோட்டத்தை வழங்க வேண்டும், அடிப்படை மின்னோட்டம் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: Ib = Ik / h21e, இங்கு h21e என்பது நிலையான மின்னோட்ட பரிமாற்ற குணகம்.

நவீன மல்டிமீட்டர்கள் இந்த அளவுருவை அளவிட உங்களை அனுமதிக்கின்றன, எங்கள் விஷயத்தில் அது 50. எனவே Ib = 0.0287 / 50 = 574 μA. குணகம் h21e இன் மதிப்பு தெரியவில்லை என்றால், நம்பகத்தன்மைக்காக இந்த டிரான்சிஸ்டருக்கான ஆவணத்தில் இருந்து குறைந்தபட்சத்தை நீங்கள் எடுக்கலாம்.

தேவையான அடிப்படை மின்தடைய மதிப்பை தீர்மானிக்க. பிரதான உமிழ்ப்பான் செறிவூட்டல் மின்னழுத்தம் 1 வோல்ட் ஆகும். இதன் பொருள், ஒரு லாஜிக் மைக்ரோ சர்க்யூட்டின் வெளியீட்டில் இருந்து ஒரு சமிக்ஞை மூலம் கட்டுப்பாடு மேற்கொள்ளப்பட்டால், அதன் மின்னழுத்தம் 5 V ஆகும், பின்னர் 574 μA இன் தேவையான அடிப்படை மின்னோட்டத்தை வழங்க, 1 V மாற்றத்தில் ஒரு வீழ்ச்சியுடன், நாம் பெறுகிறோம் :

R1 = (Uin-Ubenas) / Ib = (5-1) / 0.000574 = 6968 ஓம்

நிலையான தொடர் 6.8 kOhm மின்தடையின் சிறிய பக்கத்தை (இதன் மூலம் மின்னோட்டம் முழுமையாக போதுமானதாக இருக்கும்) தேர்வு செய்வோம்.

ஆனால், டிரான்சிஸ்டர் வேகமாக மாறவும், செயல்பாடு நம்பகமானதாகவும் இருக்க, அடித்தளத்திற்கும் உமிழ்ப்பான்களுக்கும் இடையில் கூடுதல் மின்தடையம் R2 ஐப் பயன்படுத்துவோம், மேலும் சில சக்திகள் அதன் மீது விழும், அதாவது அதன் எதிர்ப்பைக் குறைக்க வேண்டியது அவசியம். மின்தடை R1. R2 = 6.8 kΩ ஐ எடுத்து R1 இன் மதிப்பை சரிசெய்வோம்:

R1 = (Uin-Ubenas) / (Ib + I (Resistor R2 வழியாக) = (Uin-Ubenas) / (Ib + Ubenas / R2)

R1 = (5-1) / (0.000574 + 1/6800) = 5547 ஓம்ஸ்.

R1 = 5.1 kΩ மற்றும் R2 = 6.8 kΩ.

சுவிட்ச் இழப்புகளை கணக்கிடுவோம்: P = Ik * Ukenas = 0.0287 * 0.5 = 0.014 W. டிரான்சிஸ்டருக்கு ஹீட்ஸின்க் தேவையில்லை.