Darlingtonov tranzistor pracujúci spolu s aplikáciami

Darlingtonov tranzistor pracujúci spolu s aplikáciami

Pojem Darlingtonov tranzistor je pomenovaný podľa mena jeho vynálezcu Sidney Darlington. Darlingtonov tranzistor sa skladá z dva PNP alebo NPN BJT spojením. Emitor PNP tranzistora je pripojený k základni druhého PNP tranzistora, aby vytvoril citlivý tranzistor s vysokým prúdovým ziskom používaný v mnohých aplikáciách, kde je rozhodujúce prepínanie alebo zosilňovanie. Dvojica tranzistorov v Darlingtonovom tranzistore môže byť vytvorená z dvoch samostatne pripojených BJT. Ako vieme, tranzistor sa používa ako prepínač rovnako ako zosilňovač, BJT môže byť použitý ako spínač ON / OFF. Darlingtonov tranzistor

Darlingtonov tranzistor

Darlingtonov tranzistor

Darlingtonov tranzistor

Tento tranzistor sa tiež nazýva Darlingtonov pár, ktorý obsahuje dva BJT, ktoré sú pripojené tak, aby poskytovali vysoký prúdový zisk z nízkeho základného prúdu. V tomto tranzistore je emitor i / p tranzistora pripojený k o / p základne tranzistora a kolektory tranzistora sú zapojené dohromady. Takže tranzistor i / p zosilňuje prúd ešte viac zosilňovaný tranzistorom o / p. Tranzistory Darlington sú klasifikované do rôznych typov podľa straty výkonu, maximálneho napätia CE, polarity, min DC prúd Zisk a typ balenia. Bežné hodnoty maximálneho napätia CE sú 30V, 60V, 80V a 100V. Maximálne napätie CE Darlingtonovho tranzistora je 450 V a stratový výkon môže byť v rozmedzí od 200 mW do 250 mW.




Tranzistory PNP a NPN Darlington

Tranzistory PNP a NPN Darlington

Pracovanie Darlingtonovho tranzistora

Darlingtonov tranzistor funguje ako jediný tranzistor s veľkým prúdovým ziskom, to znamená, že je v malom množstve použitý z mikrokontroléra alebo snímač na spustenie väčšej záťaže. Napríklad nasledujúci obvod je vysvetlený nižšie. Nižšie uvedený Darlingtonov obvod je zostavený z dvoch tranzistorov znázornených na schéme zapojenia.

Pracovanie Darlingtonovho párového tranzistora

Pracovanie Darlingtonovho párového tranzistora

Čo je súčasný zisk?

Zisk prúdu je najdôležitejšou charakteristikou tranzistora a je indikovaný hFE. Keď je Darlingtonov tranzistor zapnutý, potom prúd dodáva cez záťaž do obvodu

Zaťažovací prúd = i / p prúd X zisk tranzistora

Aktuálny zisk každého tranzistora sa líši. Pre normálny tranzistor by bol prúdový zisk normálne okolo 100. Takže prúd, ktorý je k dispozícii na riadenie záťaže, je 100-krát väčší ako i / p tranzistora.


Množstvo i / p prúdu na zapnutie tranzistora je v určitých aplikáciách nízke. Konkrétny tranzistor teda nemôže do záťaže dodávať dostatočný prúd. Takže záťažový prúd sa rovná i / p prúdu a zosilneniu tranzistora. Ak zvýšenie vstupného prúdu nie je možné, bude potrebné zvýšiť zisk tranzistora. Tento proces je možné vykonať pomocou darlingtonského páru.

Darlingtonov tranzistor obsahuje dva tranzistory, ale funguje ako jeden tranzistor s prúdovým ziskom, ktorý sa rovná. Celkový prúdový zisk sa rovná prúdovým ziskom tranzistora 1 a tranzistora 2. Napríklad, ak máte dva tranzistory s podobným prúdovým ziskom, t. J. 100

Vieme, že celkový prúdový zisk (hFE) = prúdový zisk transisotr1 (hFE1) X prúdový zisk tranzistora 2 (hFE2)

100 x 100 = 10 000

Ako je zrejmé z vyššie uvedeného, ​​v porovnaní s jediným tranzistorom poskytuje výrazne vyšší prúdový zisk. To umožní, aby nízky i / p prúd prepínal obrovský záťažový prúd.

Všeobecne platí, že na zapnutie tranzistora musí byť základné i / p napätie tranzistora väčšie (>) ako 0,7 voltu. V Darlingtonovom tranzistore sa používajú dva tranzistory. Základné napätie sa teda zdvojnásobí o 0,7 × 2 = 1,4V. Keď je Darlingtonov tranzistor zapnutý, pokles napätia na emitori a kolektore bude okolo 0,9V. Takže ak je napájacie napätie 5 V, napätie na záťaži bude (5 V - 0,9 V = 4,1 V)

Štruktúra Darlingtonovho tranzistora

Štruktúra Darlingtonovho tranzistora je uvedená nižšie. Napríklad sme tu použili párový tranzistor NPN. Kolektory dvoch tranzistorov sú navzájom spojené a vysielač tranzistora TR1 napája základnú svorku tranzistora TR2. Táto štruktúra dosahuje multiplikáciu β, pretože pre základný a kolektorový prúd (ib a β. Ib), kde súčasný zisk je väčší ako jednota, ktorá je definovaná ako

Štruktúra Darlingtonovho tranzistora

Štruktúra Darlingtonovho tranzistora

Ic = Ic1 + Ic2
Ic = β1.IB + β2.IB2

Ale základný prúd tranzistora TR1 sa rovná IE1 (prúd vysielača) a vysielač tranzistora TR1 je pripojený k základnej svorke tranzistora TR2.

IB2 = IE1
= Ic1 + IB
= β1.IB + IB
= IB (β1 + 1)

Nahraďte túto hodnotu IB2 vo vyššie uvedenej rovnici

Ic = β1.IB + β2. IB (β1 + 1)
IC = β1.IB + β2. IB β1 + β2. IB

= (β1 + (β2.β1) + β2). IB

Vo vyššie uvedenej rovnici sú β1 a β2 zisky jednotlivých tranzistorov.

Tu sa celkový prúdový zisk prvého tranzistora vynásobí druhým tranzistorom, ktorý je špecifikovaný β, a niekoľko bipolárnych tranzistorov sa skombinuje do jedného jediného Darlingtonovho tranzistora s veľmi vysokým i / p odporom a hodnotou β

Darlingtonské tranzistorové aplikácie

Tento tranzistor sa používa v rôznych aplikáciách, kde sa vyžaduje vysoký zisk pri nízkej frekvencii. Niektoré aplikácie sú

  • Regulátory napájania
  • Audio zosilňovač o / p stupne
  • Ovládanie motorov
  • Ovládače displeja
  • Ovládanie solenoidu
  • Svetelné a dotykové senzory.

Toto je všetko o Darlingtonov tranzistor pracujúci s aplikáciami . Veríme, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy resp projekty elektroniky , poskytnite nám spätnú väzbu prostredníctvom komentárov v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aká je hlavná funkcia Darlingtonovho tranzistora?

Fotografické úvery: