Resistori all'interno di un transistor Darlington

Ho preso in considerazione la sostituzione di un 2N3904 e TIP31C con un TIP102 in uno dei miei circuiti (dimmer LED PWM) e ho notato nei resistori schematici TIP102 che conducono da ciascuna delle basi agli emettitori. Il mio circuito attuale non ha questi, e mi chiedevo a quale scopo servissero e se il mio circuito dovesse averli indipendentemente.

TIP102 schematico

transistors darlington

— Ignacio Vazquez-Abrams
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possibile duplicato di Quale configurazione è migliore per abbattere una base di transistor NPN? Mentre la domanda che ci si pone è quale versione di un pull down sia migliore, le risposte sono molto dettagliate su cosa fanno i pulldown e perché dovresti o non dovresti averli.

— Passante dal

Non accetto i voti stretti per questa domanda. Mentre sono state discusse resistenze attraverso un BE di un BJT ( electronics.stackexchange.com/questions/56010/… , electronics.stackexchange.com/questions/30017/… ) la resistenza interna attraverso un BE inferiore di Darlington è speciale, perché non accessibile dall'esterno, quindi è già sul dado o non può mai essere aggiunto.

— zebonaut,

@zebonaut che non fa alcuna differenza pratica, quando la domanda finale è se la coppia darlington discreta e non imballata di OP debba avere la resistenza.

— Passante dal

Anche se la tua domanda sembra riguardare principalmente questi resistori nelle coppie di Darlington, per l'applicazione che menzioni potresti invece considerare l'utilizzo di un MOSFET, che probabilmente sarà più economico ed efficiente.

— Phil Frost,

@PhilFrost: Un'altra buona considerazione per il rev B. Come è, ho finito di assemblare il circuito e funziona perfettamente.

— Ignacio Vazquez-Abrams,

Risposte:

Quei resistori devono accelerare lo spegnimento. La giunzione emettitore di base ha una certa capacità, che è apparentemente più grande in una configurazione di amplificatore invertita dall'effetto Miller . Per spegnere il transistor, questa capacità deve essere scaricata.

Quando l'unità di base viene rimossa, non vi è alcun percorso per scaricare questa capacità del transistor di destra, perché l'emettitore di base polarizzato invertito del transistor di sinistra lo impedisce. Questi resistori forniscono un percorso per questa corrente di scarica.

Se stai creando una coppia Darlington discreta, incluso almeno R2 non è una cattiva idea. Se non è necessario che la commutazione sia troppo veloce, è possibile che il transistor si spenga abbastanza velocemente senza di essa, ma includerei R2 a meno che non stavo cercando di radere ogni centesimo dal costo.

Non esistono regole rigide e veloci per calcolare quali dovrebbero essere questi resistori, ma l'esempio fornito fornisce alcuni valori tipici. Se li rendi più piccoli, lo spegnimento sarà più veloce. Se li rendi troppo piccoli, tutta la corrente di ingresso passerà attraverso i resistori, lasciando nessuno a pilotare i transistor.

La tensione attraverso R2 è limitata a 0,65 V dalla giunzione dell'emettitore di base polarizzata in avanti, quindi la corrente sarà:

I_{R 2} = \frac{0.65 V}{R_{2}}

$I_{R2} = \frac{0.65V}{R_2}$

e puoi avere qualche idea (solo un'idea; per un modello accurato che simulerei o costruirei e misuri) di quanto è influenzata la disattivazione rapida calcolando la costante di tempo formata da R2 e la capacità di ingresso del transistor giusto:

τ = R_{2} \cdot C_{e b}

$\tau = R_2 \cdot C_{eb}$

I calcoli per R1 sono sostanzialmente gli stessi. Tuttavia, dovrebbe essere più grande, per due motivi. In primo luogo, il transistor di sinistra non ha bisogno di tanto aiuto per spegnersi, perché la sua capacità di base può essere scaricata da qualunque cosa stia guidando il transistor; non c'è diodo nel modo in cui con il transistor giusto.

In secondo luogo, rendendo R1 più piccolo shunt più corrente lontano dalla base del transistor di sinistra, dove sarebbe moltiplicato da entrambi i transistor. Pertanto, la riduzione di R1 diminuisce il guadagno, poiché una parte maggiore della corrente di input viene moltiplicata solo per anziché . $\beta$ $\beta\cdot\beta$

— Phil Frost
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Sono andato a scavare per un po ', ho trovato questo per calcolare R2. Niente ancora per R1 però.

— Ignacio Vazquez-Abrams,

@ IgnacioVazquez-Abrams vedi modifiche.

— Phil Frost,

Ho messo un resistore da 100 ohm per R2, e sono contento di averlo fatto poiché basta toccare la base di Q1 è sufficiente per far condurre Q2 (non che verrà mai toccato nel contenitore in cui si trova).

— Ignacio Vazquez-Abrams,

Ci sono vari motivi per i resistori. I due già citati sono per accelerare lo spegnimento e per garantire che il dispositivo rimanga spento quando non è guidato.

Un altro motivo è quello di superare le perdite interne. Generalmente la perdita di un singolo transistor è abbastanza bassa da poter essere ignorata. Tuttavia, la perdita del primo transistor è moltiplicata per il guadagno del secondo, il che potrebbe renderlo significativo in alcune applicazioni, specialmente ad alta temperatura dove la perdita è maggiore. Il resistore attorno al secondo transistor fa sì che il primo transistor produca una corrente minima prima che il secondo si accenda. Questo può essere regolato per superare la perdita nel caso peggiore del primo transistor.

Si noti inoltre che per basse correnti di uscita, il secondo transistor potrebbe accendersi solo dalla corrente al primo resistore. In questo caso, la tensione BE e la tensione CE dell'intero dispositivo saranno inferiori rispetto a un darlington puro.

— Olin Lathrop
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Ci sono due scopi per quei resistori. Come ha accennato Phil, si deve aiutare nello spegnimento rapido del transistor.

L'altro è due per garantire che lo stato del pin in caso il pin di base non venga guidato. Rimuove uno stato mobile. Come se un pin del microcontrollore sia in modalità ad alta impedenza.

Quale configurazione è migliore per abbattere la base di un transistor NPN? ha una molto lunga discussione sull'uso di resistori di pull-down su una base del transistore.

— Passante
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