Transistor schakeling m.b.t.: hie (interne weerstand)

Hallo,

Schakeling
Ik heb een schakeling waarbij de transistor(2N2222A) een circuit schakelt van ongeveer 50mA. Vanaf de voeding spanning (15V gelijk), door de transformator (10 windingen/0,2ohm) en vervolgens door de transistor naar Nul.

Probleem
Wanneer ik de gate bekrachtig en de transistor in geleiding komt, staat de spanning voor 99% over de transistor i.p.v. de transformator, waardoor deze zijn werk niet kan doen.
Wanneer ik de transformator voor een weerstand vervang van 20ohm houd ik het zelfde probleem.
Echter wanneer ik een weerstand van 1k ohm gebruik, staat het volledige voltage over mijn weerstand en een miniem voltage over de transistor.

Mogelijke oorzaak
Naar mijn idee: omdat de interne weerstand hie van de transistor in verhouding veel te hoog is met de weerstand van mijn transformator. Staat het voltage over de transistor i.p.v. de transformator. De hie wordt op een datasheet vermeld als: 0,25-1,25k ohm.

Mijn vraag
Heeft iemand een idee hoe ik dit probleem op kan lossen?
Is er bijvoorbeeld een transistor die hier geschikt voor is met een dermate lage interne weerstand of is dit helemaal niet de oorzaak?
Is het misschien beter om een thyristor of ander component te gebruiken?

Alvast bedankt,
groeten Stijn

ik zou mosfets gebruiken deze zijn makkelijk te sturen. en daar komen deze problemen niet voor.

Op 9 februari 2019 10:19:54 schreef StijnnjitS:
Schakeling
Vanaf de voeding spanning (15V gelijk), door de transformator (10 windingen/0,2ohm) en vervolgens door de transistor naar Nul.

Als je zoiets doet is de transistor waarschijnlijk al defect.
De stroom door de transistor moet beperkt worden (max 800mA), daar is de wet van Ohm voor ;)

NB. een transistor heeft een basis en geen gate, dat is een term voor mosfets.

LDmicro user.
Lambiek

Special Member

Ten eerste welkom op het forum.

Vertel eerst eens wat je precies wil maken en bereiken, maak er eens een schema van en plaats die hier.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 9 februari 2019 10:19:54 schreef StijnnjitS:

Probleem
Wanneer ik de gate bekrachtig en de transistor in geleiding komt, staat de spanning voor 99% over de transistor i.p.v. de transformator, waardoor deze zijn werk niet kan doen.
Wanneer ik de transformator voor een weerstand vervang van 20ohm houd ik het zelfde probleem.
Echter wanneer ik een weerstand van 1k ohm gebruik, staat het volledige voltage over mijn weerstand en een miniem voltage over de transistor.

Mogelijke oorzaak
Naar mijn idee: omdat de interne weerstand hie van de transistor in verhouding veel te hoog is met de weerstand van mijn transformator. Staat het voltage over de transistor i.p.v. de transformator. De hie wordt op een datasheet vermeld als: 0,25-1,25k ohm.

Mijn vraag
Heeft iemand een idee hoe ik dit probleem op kan lossen?
Is er bijvoorbeeld een transistor die hier geschikt voor is met een dermate lage interne weerstand of is dit helemaal niet de oorzaak?
Is het misschien beter om een thyristor of ander component te gebruiken?

Je redenering is fout. Het is normaal dat in het begin alle spanning over de trafo staat. Naarmate de trafo in verzadiging gaat, gaat er meer stroom lopen en na een tijd staat alle spanning over de transistor en gaat deze eventueel in rook op.
Je trafo is geen "weerstand" maar in eerste instantie een spoel.
Een belangrijke vraag hierbij is hoe lang je schakelpuls duurt. Je trafo kan immers geen DC doorgeven..

edit. Ook zonder verzadiging gaat uiteindelijk alle spanning over de tor staan, kwestie van tijd. I neemt immers lineair toe na het inschakelen van de transistor.

Een schema zou het allemaal veel duidelijker maken, dan is misschien ook te zien waar die gate vandaan komt.

Wanneer ik de gate bekrachtig en de transistor in geleiding komt....

Zolang het probleem niet duidelijk is, is het zinloos om naar een oplossing te zoeken.

Hoe kan je een transformator nou schakelen met een transistor?

Sine

Moderator

@Klaasz,
Snel genoeg is het antwoord wat je zoekt denk ik ;)

Angaben sind wie immer ohne Gewähr.
Lambiek

Special Member

Op 9 februari 2019 13:55:53 schreef KlaasZ:
Hoe kan je een transformator nou schakelen met een transistor?

Waarom zou dat niet kunnen. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
maartenbakker

Golden Member

Hoe dan ook, we zullen moeten weten wat de schakelign is en doet. Als het een schakelende voeding is, dan moet de transistor of in verzadiging of open zijn, nooit iets er tussenin. Als het een klasse A audioeindtrap is, dan moet de stroom zo ingesteld staan dat in rust de halve spanning over de transistor valt.

In beide gevallen is een 2N2222a misschien niet de ideale keus, maar dat ligt echt aan wat je probeert te doen en met welke schakeling.

Let op dat een 2N2222A een basis heeft, dus geen gate.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

bedankt voor de reacties.

Ik ben een hoogspanningsgenerator aan het maken. In de bijlage staat een deel van het schema.

De transformator heeft twee primaire wikkelingen die om de beurt in geleiding komen door een transistor. Om de beurt wordt een transistor bekrachtigd. Deze opereren dus in tegen fase. Waar het op neer komt is dat een een wisselende blokspanning van 15V over de transformator staat.

MGB,
De stroom zou naar mijn weten onder de 800mA moeten blijven. Op de basis is en weerstand aangesloten van 46K ohm en een spanning van 15V vcc.
De verzadiging van de transistor is maximaal 0,3V onder een stroom van IC 150mA.
Dus: 15V-0,3= 14,7
14,7/46K ohm= 0.00032A
0.00032A x hfe100= 0,032A
De transistor is niet kapot. Wanneer ik de trafo wissel voor een weerstand met een waarde van 1K ohm werkt deze wel en zie je een moment 15 volt over de transistor staan en het andere moment nagenoeg nul. Dit geldt ook voor de weerstand. Hier staat het een moment 15 volt over en het andere moment nagenoeg nul.

kris van damme
Een schakelpuls duurt ongeveer één seconden. Met een schakelpuls van een seconde heb ik de tijd om de waardes te meten met mijn multimeter. Later wil ik de frequentie opschroeven naar ongeveer 5 a 10K hz. dit doe ik door middel van een 555 timer die niet in dit schema staat weergegeven.
Verder begrijp ik niet helemaal wat je bedoeld.
Ik snap dat de trafo in eerste instantie werkt als spoel en je met een continue gelijk spanning geen magnetisch veld opwekt. De reden dat ik hier wel gedurende 1 seconde een gelijkspanning overheen zet, is dat ik de waardes meten kan en kan zien of het werkt. Als ik de frequentie dan om hoog schroef weet ik dat het ook werkt.

groeten,

Stijn

Lambiek

Special Member

Zet een paar mosfets op de plaats van de 2N222, zo gaat het niet werken.

En een paar schottky diodes over de spoel is voldoende.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Als de herhaaltjd van de schakelpulsen op de transistoren 1 seconde is, dan ziet de trafo dat als gelijkstroom en raakt in verzadiging, door een veel te geringe zelfinductie.De weerstand van de wikkelingen mag in principe nul Ohm zin. Zoals jezelf al ontdekt hebt, werkt het wel met een hogere frequentie, dat is zonder meer een aanwijzing dat de zelfinductie van de trafo voor de door jou gebruikte frequentie veel te laag is.
Je kunt wel een puls door de trafo sturen, met een herhaaltijd van bijv een seconde, maar de puls moet dan kort zijn, bijv een paar milliseconden.
Je krijgt dan secondair een hoge spanning, vergelijk het met de bobine van een auto. Bij het wegvallen van de puls ontstaat over de transistor een hoge spanning en daar moet je maatregelen voor nemen dat die daardoor niet het loodje legt.

Lambiek

Special Member

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Leuk Lambiek, maar die diodes zou ik toch weglaten.

Lambiek

Special Member

En waarom dan wel? Het is een inductieve belasting, het is normaal dat daar een diode staat.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Het gedrag wat je nu hebt hoort bij een transistor die niet in verdegings. Omdat je de basis stroom te klein kiest kan de transtor niet genoeg stroom doorlaten en staar er dus een groot deel van de spanning over de tor. De Hfe in een transistor eigenlijk helemaal geen vast gegeven is maar afhangt van temperatuur, stroom en spanning. Het is dus uiterst onbetrouwbaar. In een versterker schakeling word dat ondervangen door een slim ontworpen schakeling en een vorm van feedback

Als je de tor als schakelaar wilt gebruiken dan dien je te zorgen dat de tor in verzadiging komt. De transistor zelf vormt dan geen begrenzing meer voor de stroom dus je kiest een transistor die ook in de meest slechtste omstandigheden hier tegen kan.

Collector Emitter Saturation Voltage *VCE (Sat)
IC = 150mA, IB = 15mA - 0,4V
IC = 500mA, IB = 50mA - 1.6V

Deze transistor mag dus zelfs 50mA in de basis hebben. En je kan dus ook makkelijk 15mA als basis stroom kiezen. Dat zou genoeg verzadiging moeten opleveren voor jouw toepassing.

Maar zoals gezegd een FET als schakelaar is veel beter. Kunnen beter tegen hoge piekstromen en de weerstand is veel lager dan bij een transistor

Als je de ene kant van de trafo naar beneden trekt, dan gaat de andere kant van de primaire wikkeling omhoog. En dat is een beetje lastig met zo een diode aan de andere kant.

Op 9 februari 2019 16:25:05 schreef StijnnjitS:
bedankt voor de reacties.

kris van damme
Een schakelpuls duurt ongeveer één seconden. Met een schakelpuls van een seconde heb ik de tijd om de waardes te meten met mijn multimeter. Later wil ik de frequentie opschroeven naar ongeveer 5 a 10K hz. dit doe ik door middel van een 555 timer die niet in dit schema staat weergegeven.
Verder begrijp ik niet helemaal wat je bedoeld.
Ik snap dat de trafo in eerste instantie werkt als spoel en je met een continue gelijk spanning geen magnetisch veld opwekt. De reden dat ik hier wel gedurende 1 seconde een gelijkspanning overheen zet, is dat ik de waardes meten kan en kan zien of het werkt. Als ik de frequentie dan om hoog schroef weet ik dat het ook werkt.

groeten,

Stijn

Daar zit je denkfoutje. Je kan in een schakeling met reactieve componenten niet zomaar even de frequentie verlagen om dan met de multimeter alle parameters te meten denkende dat die dezelfde blijven bij een 1000x hogere frequentie. In dit geval zijn de gemeten stromen veel te groot, en de spanningen veel te klein. Je maakt deze omweg bij gebrek aan een scoop?

Je moet je schakeling anders maken.
Je neemt de twee basisweerstanden los van de voorgaande transistor en IC. Die heb je niet meer nodig.
Dan sluit je basisweerstand van transistor A aan de collector van transistor B en je sluit de basisweerstand van transistor B aan de collector van transistor A. Je schakeling zou nu moeten genereren en 750V moeten opwekken. Of je transistors gaan stuk omdat de transformator te groot en te zwaar is.

code:


                    +15V 
                   |
   |^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^| 2 transformatorwikkelingen
   +-------------+  +-------------+
   |              \/              |
   \ |    ____    /\    ____    | /
    \|---|____|--+  +--|____|---|/
    /|                          |\
   /       46k           46k      \
   |                              |
   +------------------------------+-- -15V

Zeners ed in de collectors van beide transistors netjes laten zitten
Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
Frederick E. Terman

Golden Member

Hierboven zie je al heel wat juiste informatie.

Nog slechts een kleine opmerking daarbij:

De hie wordt op een datasheet vermeld als: 0,25-1,25k ohm.

Het is hier niet handig de hie te gebruiken, om verschillende redenen. De belangrijkste daarvan zijn:

  • hie is een 'klein-signaalwaarde' 1, die het gedrag van de transistor bij verhoudingsgewijs kleine schommelingen rond de instelspanningen en -stromen beschrijft;
  • hie is de klein-signaal-ingangsweerstand (ingangsimpedantie), gemeten op de basis. En, nogmaals, dus niet voor schakelen.

1 Gemeten bij UCE= 10 V, IC= 10 mA, f= 1.0 kHz

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Een transformator met 10 windingen op 15Volt?
Die is binnen een paar microseconden verzadigd, zeker als de stroom beperkt is tot 30 mA. Dus dat gaat alleen goed met een schakelfrequentie van meer dan 100 kHz, en dan moet je wel zorgen dat het kern materiaal geschikt is voor zulke frequenties.

En trouwens, als het al zou werken met 30 mA op 15 Volt (450 mW), dan krijg je aan de uitgang met 750 volt nooit meer dan 0.5 mA. Wat wil je daar mee doen?

Op 9 februari 2019 23:26:54 schreef ohm pi:
Je moet je schakeling anders maken.

Inderdaad wat Ohm pi zegt, dat noemen wij een Royer oscillator.
Als je op het internet googeld met deze zoekterm zul je heel veel informatie vinden.

https://www.google.nl/search?q=royer+oscillator&tbm=isch&sou...R2iF_p5RM:

https://www.google.nl/search?source=hp&ei=ffxfXIX1F8vawALHia...0PqAMHBbVI

"tijd is relatief"

Op 9 februari 2019 10:19:54 schreef StijnnjitS:
Vanaf de voeding spanning (15V gelijk), door de transformator (10 windingen/0,2ohm) en vervolgens door de transistor naar Nul.

Met ongeveer 0.2 ohm, gaat er bij 15V zo'n 75A aan stroom lopen. Met een "absolute max" van 0.6A duurt het dan rond 1ms voordat de transistor helemaal kapot is.

Op 9 februari 2019 10:19:54 schreef StijnnjitS:
Wanneer ik de gate bekrachtig en de transistor in geleiding komt,

Dat kan niet. De 2N2222A heeft geen gate.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Hoi,

Bedankt voor de reacties. Ik krijg het idee dat de trasitor vervangen voor een mosfet de oplossing is.
Kan iemand mij vertellen wat de meest geschikte mosfet is?

Als ik het goed begrijp wanneer ik de mosfet in serie zet met de transformator, staat er totaal 15 volt overheen. Aangezien de mosfet een weerstand heeft van 13mohm is dit één vijftiende deel van de 200mohm van de transformator. Dan zou er ongeveer 1 volt over de mosfet komen te staan en 14 over de transformator?.
Kan ik dan ook de stroom regelen, zo dat deze begrensd wordt tot 30mA?

ohm pi
Om eerlijk te zijn begrijp ik niet helemaal wat er voor zorgt dat het circuit dat je geplaatst hebt het probleem op lost. Zou je dit kunnen toelichten.

deKees
Het idee is om een hoogspanningsgenerator te maken. Hoeveel stroom er werkelijk loopt door mijn primaire wikkeling maakt mij niet heel veel uit. Ik geef een voorkeur aan 30mA. Aan de secundaire zijde sluit ik een voltage verdubbeler aan. Dat is een circuit bestaand uit diodes en condensatoren.

rew
De transistor die ik nu wil vervangen voor een mosfet moet de stroom beperken.
En ik bedoelde de base