Transistor: perché sono necessari i resistori?

Ho un relè a stato solido che necessita di almeno 3 V per l'attivazione e ho bisogno di alternare con un'uscita di 2.3 V da un microcontrollore. Ho anche un alimentatore 6V 1A che posso usare per alimentare il relè.

Capisco che ho bisogno di usare i transistor in qualche modo e ho le basi giù, ma non capisco perché ho bisogno di resistori nel circuito per far funzionare il transistor.

Quindi le mie domande sono: perché ho bisogno di resistori, come faccio a sapere quale resistore usare e quale transistor è adatto alle mie esigenze?

(Il relè a stato solido è un Crouzet 84 134 900)

I resistori in questa situazione riguardano la limitazione della corrente. Se applicassi la tua micro uscita da 2,3 V direttamente attraverso una giunzione emettitore di base a transistor, il transistor proverebbe ad assorbire molta più corrente di quanto sia realmente necessario, il che danneggerebbe il transistor, il micro o entrambi. Quindi metti una resistenza da 500 ohm o 1K in serie e questo limita la corrente nella giunzione BE. Il valore particolare dipende dal transistor.

Sceglierai il tuo transistor principalmente in base alle esigenze del relè. Hai bisogno di qualcosa che possa resistere all'alimentazione a 6 V quando non conduce e che può far passare abbastanza corrente per chiudere il relè quando sta conducendo. Ora, hai detto che si trattava di un relè a stato solido, quindi questa corrente è probabilmente molto inferiore a quella di cui avresti bisogno per un relè meccanico, quindi probabilmente andresti via con qualsiasi transistor a commutazione da giardino, ad esempio 2n2222, 2n3904, ecc. .

In seguito, ci sono relè a stato solido che possono essere pilotati direttamente da circuiti logici.

I resistori in questo contesto sono usati per fornire una corrente prevedibile. La corrente attraverso una resistenza è nota se la tensione che attraversa la resistenza e la resistenza sono note. La relazione tra questi tre si chiama legge di Ohm .

L'ingresso del relè a stato solido è molto probabilmente un LED. Non hai fornito un link al foglio dati, quindi non ho cercato. Il foglio dati ti dirà anche la corrente di cui ha bisogno, ma supponiamo che ora 10 mA a titolo di esempio. Un buon circuito di azionamento per questo caso è:

Quando l'uscita digitale è bassa, il transistor sarà spento, nessuna corrente scorrerà attraverso di essa e il relè sarà spento. Quando la base di Q1 viene portata a 2,3 V quando l'uscita digitale è alta, l'emettitore avrà una caduta di BE in meno. Supponiamo che la caduta di BE sia di 700 mV, quindi la tensione dell'emettitore sarà di 1,6 V. Questa è anche la tensione attraverso il resistore. Secondo la legge di Ohm sappiamo che la corrente attraverso il resistore sarà 1.6V / 160Ω = 10mA. A causa del guadagno del transistor, la maggior parte di questo proviene dal collettore, il che significa attraverso l'ingresso del relè. Questo circuito è essenzialmente un dissipatore di corrente fisso 10mA commutabile.

La tensione del collettore del transistor sarà quella che deve essere per mantenere quella corrente di 10 mA, purché rientri nell'intervallo che può gestire. Il collettore può essere leggermente inferiore alla tensione di base e fino alla tensione di alimentazione. Per semplicità, supponiamo che il limite inferiore sia la tensione di base di 2,3 V quando acceso, che lascia fino a 3,7 V che il circuito può applicare al relè. Dici che il relè scende di 3 V quando è acceso, in modo che tutto suoni bene.