TTL output versterken

Een extra transistor gebruiken als schakelaar. Bijna elke transistor die de stroom kan leveren kan je gebruiken zoals bijvoorbeeld een BC547. TTL Uitgang via 1k weerstand naar de basis van de tor, emittor van de tor aan de nul en het relais tussen de 12V en de collector van de tor.

Ok, kun je me ook vertellen mbv een berekening of een tekening wat er precies gebeurd? ik krijg er moeilijk een beeld van namelijk hoe het nu precies werkt.

Op 8 mei 2006 20:09:17 schreef Vince:
Ok, kun je me ook vertellen mbv een berekening of een tekening wat er precies gebeurd? ik krijg er moeilijk een beeld van namelijk hoe het nu precies werkt.

Zoals dit

Aha, de diode was ik vergeten.
Wel moet de basisweerstand van 10k vervangen worden door een lager type, bijv. 2k2 of zo.

Op 8 mei 2006 21:55:43 schreef JoWi:
Aha, de diode was ik vergeten.
Wel moet de basisweerstand van 10k vervangen worden door een lager type, bijv. 2k2 of zo.

Je kunt wel een 10k van de basis naar de emitter leggen. Dan zorg je ervoor dat hij nooit kan schakelen op stoorpulsen, lekstromen, o.i.d.

Vraag: waar dient de diode precies voor? en wat gebeurt er nu precies als er op de basis 5v met 16 mA komt te staan? ik neem aan dat de transistor begint te schakelen als het goed is...

Is de BC639 voor een spoelspanning van 6V en de BC547 voor een spoelspanning van 12V of maakt het niet uit?

Als je spanning op die basisweerstand zet, loopt er een stroompje (zeg 0.5 mA) de basis in dat de transistor doet geleiden. De spanning over het relais is gelijk aan de voeding waar het aan hangt (minus een beetje voor de tor).

Ik zou een iets kleinere weerstand nemen om zeker te zijn dat de transistor helemaal gaat geleiden bij 100 mA belasting of meer. Diode vangt de tegenspanning van de relais-spoel op bij uitschakelen (en is tamelijk essentieel).

Die diode is de levensverzekering voor de transistor. Als er stroom door een spoel loopt, en die stroom wordt afgeschakeld komt er een spanning over die spoel te staan met de waarde U = L x di/dt. Als er dus snel geschakeld wordt kan dat redelijk snel in de honderden volten lopen. Die diode zorgt er dus voor dat de stroom langzaam afneemt, waardoor de transistor het overleeft.

Als je over een basis emitter overgang 5 Volt kunt zetten, en er loopt 16 mA, kun je meestal die transistor wel in de prullenbak gooien. Of je basis emitter overgang is naar de haaien (want een BE overgang is niets anders dan een diode overgang), of bij verkeerde polariteit staat-ie op zijn zenerspanning, en 80 mW in een BE overgang is meestal iets teveel van het goede.

Vooruit: een les Schakelen met transistors

De BC547 kan maximaal 100 mA leveren, de BC639 tot 1000 mA. Dus de BC547 is te klein voor
150 mA. Ik heb gewoon een lekker gangbaar type gekozen.

Maar hoe werkt het: een transistor is een stroomversterker. Aeerste pak je een transistor die dus de stroom van het relais kan leveren en de spanning aan kan. In dit geval is de stroom 75 mA en de spanning 12V. Een BC547 kan iets van 50Volt en 100 mA aan.

Nu moet je de basisstroom, en dus de basisweerstand uitrekenen: In het datasheet van zo'n transistor kan je de versterking (Hfe) vinden. De versterking van een BC547B is 290 keer, maar kan varieren van 200 tot 450. Als je 0,1 mA in de basis stopt is de collectorstroom dus 290 * 0,1 = 29 mA.
De berekening kan je ook de andere kant op doen: om een collectorstroom van 75 mA te krijgen moet je dus een basisstroom hebben van 75/290 is 0,26 mA.

Je hebt een TTL spanning van 5V, over de basis-emittor overgang staat altijd ongeveer 0,7 Volt. Met de wet van Ohm kan je dus uitrekenen dat je een weerstand van (5 - 0,0007) / 0,26 = 16626 ohm nodig hebt.

Met deze waarde gaat je schakeling echter niet werken:
Misschien versterkt de transistor geen 290 keer versterken maar slechts 200 keer, er zit nogal
wat spreiding in.
Daarnaast hangt de versterking van de stroom af van de te leveren collectorstroom: Ook in het datasheet kan je vinden dat de versterking van een transistor afneemt bij hogere collectorstromen. Voor een Philips type bijv. van 250X bij 10 mA tot 120X bij 100 mA.
Bovendien wil je de transistor als schakelaar gebruiken (aan/uit) en niet als lineare versterker. Je wilt zo weinig mogelijk spanning over de transistor kwijt raken en zoveel mogelijk spanning over het relais krijgen. Dat doe je door de transistor te verzadigen: Je stopt er zoveel basisstroom in dat de collectorstroom een stuk lager is volgens de versterking mogelijk is, dan is de spanningsval over de transistor het laagst.

Dus als we er nu in plaats van 0,26 mA bijvoorbeeld 10 keer zo veel instoppen dan werkt het altijd. De weerstand wordt dan (5-0,7)/0,002 = 2150 ohm, de dichtsbijzijnde standaardwaarde is 2k2.

In de praktijk kan het trouwens veel simpeler als je een transistor als schakelaar gebruikt:
Elke transistor versterkt wel minimaal 25X, deel de 75 mA van het relais dus door 25 en deel de 5V door deze stroom. Dan kom je op zo'n 1.6 kOhm [5V / (75 mA / 25)]. Dus pak 1.5 kOhm en werkt het altijd en kan je een willekeurige NPN transistor uit het bakje pakken en maakt het niet uit of je een A,B of C type hebt. Ook als je 1k of 2k2 pakt werkt het tenminste nog.

Er zijn uitzonderingen op deze regel, maar dan ben je of hele grote stromen (vele Amperes) aan het schakelen of aan het schakelen met 1 MHz en hoger.

Het gedeelte van 10x de basisstroom verhogen kan ik niet helemaal volgen. ik krijg namelijk maar 5v en 16mA aangeboden. Is het gewoon een kwestie van de weerstand aanpassen zodat de versterking automatisch anders wordt of...

Op 9 mei 2006 17:20:01 schreef Vince:
Het gedeelte van 10x de basisstroom verhogen kan ik niet helemaal volgen. ik krijg namelijk maar 5v en 16mA aangeboden. Is het gewoon een kwestie van de weerstand aanpassen zodat de versterking automatisch anders wordt of...

Als je er 2,6 mA instopt dan zou er een stroom van 2,6 * 290 = 750 mA kunnen lopen. Maar: je relais is 150 of 75 mA. Dus het relais zorgt ervoor dat er nooit meer dan 150 of 75 mA loopt. De versterking wordt dus automatisch lager.

Dit heet dan "in verzadiging sturen" moet je doen als je transistoren als schakelaars gebruikt, omdat je vermogensverlies dan heel klein is, de spanning over de Collector/emitter overgang is dan minimaal. Blijf uit de verzadeging bij lineaire toepassingen, want an gaan er vreemde dingen gebeuren (clippen e.d.)

Goeden Morgen.

Dit topic is van mei 2006 toch sluit dit topic precies aan bij mijn probleem en vraag.

Ik heb 24 volt bij 1 ampère nodig, wil de analoge uitgangen van een PLC gebruiken deze zijn echter 0/10 volt bij 20 mha.

Ik wil deze spanning en stroom versterken naar 24 volt bij 1 ampère zonder relais.

Er word heel veel geschakeld dus te slijtage gevoelig voor de relais.

Welke veranderingen zijn er nodig om dit schemaatje aan te passen en geschikt te maken voor mijn toepassing?

Alvast bedankt voor het mee denken.

Lex

Een geschikte Fet zoeken die makkelijk 1A kan schakelen.

Shiptronic

Hoi

Heb je ook een voorbeeld? heb zelf niet zo heel veel verstand van elektronica en schakelingen ontwerpen.

Neem aan dat een "fet" een soort zware transistor is?

Alvast bedankt voor het mee denken.

Neem een IRF840, dat is een geschikte FET.
Kijk in de datasheet hoe je hem aan moet sluiten.
Neem het eerder genoemde schema, maar gebruik dan jouw 'load' in plaats van het relais.

[Bericht gewijzigd door mbbneon op donderdag 28 april 2011 17:39:59 (16%)]

Op 28 april 2011 10:03:07 schreef lex2:
Dit topic is van mei 2006 toch sluit dit topic precies aan bij mijn probleem en vraag.

Maar je voegt niets toe aan het topic:

Nieuwe situatie? Nieuw topic starten.