Dubbio datasheet transistor

[stefaniaL]

Buongiorno a tutti, volevo chiedere una mano nel dimensionare un circuito in quanto sono molto arrugginita in elettronica!
Ho allegato il circuito qui sotto, quello che devo fare è comandare con un transistor TIP102 una elettrovalvola da 24 V, la cui resistenza è indicata nella figura come Rc. Quello che non riesco a fare è dimensionare la resistenza in serie al transistor. Spiego qui sotto il ragionamento che ho fatto con i relativi dubbi. Il datasheet del transistor a mia disposizione si trova a questo link http://www.st.com/content/ccc/resource/ ... 001234.pdf
I dati della valvola a mia disposizione sono :
P=3W
ΔV=24 V
L'alimentatore a cui viene collegata la valvola è da 24 V con una corrente massima di 1,5A.
Per prima cosa ho calcolato la corrente che scorre nell'elettrovalvola dividendo la potenza per la caduta di pressione. Il risultato è Ic=0.125A. Poi per trovare Ib ho fatto il rapporto tra Ic e hfe e qui mi sorge il primo dubbio: quale tra i valori di hfe che trovo nel datasheet devo usare? io ho usato 1000 perché mi sembrava riferito ad una bassa corrente ma non credo sia questo il ragionamento da fare.
Procedendo con l'ultimo calcolo Rb dovrebbe essere uguale a (5v-Vbe)/Ib e qui mi sorge il secondo dubbio, Vbe è 2.8V come scritto sul datasheet? A scuola noi usavamo sempre 0.7 che era il tensione necessario ad attivare il diodo del transistor..

Tutti i consigli e i suggerimenti sono davvero graditi, vi ringrazio in anticipo!

[wruggeri]

Partiamo da un presupposto: basare un progetto sul parametro di un BJT è intrinsecamente sbagliatissimo, perché si tratta di una grandezza estremamente variabile.

Detto questo, senza ulteriori informazioni credo che la scelta più opportuna sarebbe fare una stima sul caso peggiore. Ti faccio un esempio banale ed incompleto ma spero sufficientemente chiaro: ti auguri un guadagno elevato? Bene, esegui i calcoli con il minimo guadagno indicato, così caso mai ti ritrovassi davanti ad un valore maggiore saresti comunque a posto.

Per quanto riguarda la domanda sulla tensione, ti basta guardare il datasheet per avere risposta: il tuo transistor è in realtà una coppia Darlington con resistori, per cui la tensione ai capi "totali" è la somma delle di ciascun transistor... e parlando di transistor di potenza, credo che circa 1.4V per transistor sia un valore perfettamente normale.

[stefaniaL]

Grazie mille!

[MarkyMark]

Quando si progetta un interruttore a BJT si usa un che si ottiene riducendo di un fattore 3 o 4 il valore di letto sul datasheet.
La tua coppia Darlington ha una (dichiarati per una corrente di collettore di 3A), probabilmente avrai circa 23 V sulla elettrovalvola quando il transistor è in saturazione (funziona anche con quel volt in meno? Probabilmente sì ). Usando un singolo transistor di solito si riesce ad avere una di qualche decimo di volt.

[MarcoD]

condivido wruggeri, ma non esageriamo con le cautele :
Hfe da 1000 a 20000 con Ic >= 3A
Hfe da 200 con Ic = 8A
Vbe max = 2,8 V con Ic = 8A

La e/v assorbe 0,125 A , l'alimentatore eroga al max 1,5 A

Imponiamo Ic = 0,5 A, Ib = 0,5/1000 = 0,5 mA
Vbe sarà 0,7+0,7 = 1,4 V facciamo 2 V (un poco meno dei 2,8V del data sheet con Ic = 8 A )

Rb = ( 5- 2)/0,5mA = 6 kohm, scegliamo un resistore standard da 4,7 kohm 1/4 watt.
Per interdire l transistor occorre portare la base a circa 0,5 V
assorbendo una corrente di (5 - 0)/ 4,7k = 1 mA qualunque uscita logica è in grado di sink..arla (tirarla giù).

[lelerelele]

per queste applicazioni di potenza con correnti elevate, per applicazioni a frequenze modeste, i componenti più indicati sono gli IGBT, controllati in tensione, saturazione di pochi decimi di volt.

saluti.

[simo85]

Io ci vedo bene un MOS logic level: http://www.irf.com/product-info/datashe ... rlz44n.pdf

[MarcoD]

Condivido quanto scritto da lelelarele.

Faccio un altro calcolo: che tensione di disturbo è sufficiente per azionare in modo non voluto l'elettrovalvola?


La potenza e/v è 3W a 24 V da cui 0,125 A, ma scommetto che bastano meno di 0,1 A per azionarla
Il hfe massimo è 20000 : 0,1A/(20k) = 0,005 mA = 5 uA quasi niente!.
la Vbe minima è circa 0,6 + 0,6 = 1,2 V.
Se la connessione fra base e resistore è realizzata male ( lunga qualche decina di centimetri), dei disturbi indotti dalla rete a 50 Hz di 1,2 Vdi picco potrebbero fare condurre il transistor; anche se la e/v non si aziona, la bobina percorsa da impulsi di corrente ronza, e il transistor dissipa.
Forse è bene mettere un condensatore da 1nF fra base e emettitore.
Forse sono stato troppo pessimista, vi è mai capitato?


p.s. : anche la proposta di simo85 è buona

[stefaniaL]

Grazie mille!