Darlingtonův tranzistor spolupracující s aplikacemi

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Termín Darlingtonův tranzistor je pojmenován podle jména jeho vynálezce Sidney Darlington. Darlingtonův tranzistor je tvořen dva PNP nebo NPN BJT spojením dohromady. Emitor PNP tranzistoru je připojen k základně druhého PNP tranzistoru a vytváří citlivý tranzistor s vysokým proudovým ziskem používaný v mnoha aplikacích, kde je rozhodující přepínání nebo zesilování. Dvojice tranzistorů v Darlingtonově tranzistoru může být vytvořena se dvěma samostatně připojenými BJT. Jak víme, tranzistor se používá jako spínač stejně jako zesilovač lze BJT použít jako vypínač ON / OFF. Darlingtonův tranzistor

Darlingtonův tranzistor

Darlingtonův tranzistor



Darlingtonův tranzistor

Tento tranzistor je také nazýván jako Darlingtonův pár, který obsahuje dva BJT, které jsou připojeny tak, aby poskytovaly vysoký proudový zisk z nízkého základního proudu. V tomto tranzistoru je emitor i / p tranzistoru připojen k o / p základny tranzistoru a kolektory tranzistoru jsou zapojeny dohromady. Tranzistor i / p tedy zesiluje proud ještě dále pomocí tranzistoru o / p. Tranzistory Darlington jsou klasifikovány do různých typů podle ztrátového výkonu, maximálního napětí CE, polarity, min DC proud Zisk a typ balení. Běžné hodnoty maximálního napětí CE jsou 30V, 60V, 80V a 100V. Maximální napětí CE tranzistoru Darlington je 450 V a ztrátový výkon může být v rozsahu 200 mW až 250 mW.


Tranzistory PNP a NPN Darlington

Tranzistory PNP a NPN Darlington



Práce na Darlingtonově tranzistoru

Darlingtonův tranzistor funguje jako jediný tranzistor s vysokým proudovým ziskem, to znamená, že je v malém množství použitý z mikrokontroléru nebo senzor pro spuštění většího zatížení. Například níže je vysvětlen následující obvod. Níže uvedený Darlingtonův obvod je sestaven se dvěma tranzistory zobrazenými v schématu zapojení.

Práce s Darlingtonovým párovým tranzistorem

Práce s Darlingtonovým párovým tranzistorem

Co je aktuální zisk?

Zisk proudu je nejdůležitější charakteristikou tranzistoru a je indikován hFE. Když je Darlingtonův tranzistor zapnutý, pak proud dodává zátěž do obvodu

Zátěžový proud = zisk i / p proudu X tranzistoru

Aktuální zisk každého tranzistoru se liší. Pro normální tranzistor by proudový zisk byl normálně kolem 100. Takže proud, který je k dispozici pro řízení zátěže, je stokrát větší než i / p tranzistoru.


Množství i / p proudu pro zapnutí tranzistoru je v některých aplikacích nízké. Konkrétní tranzistor tedy nemůže do zátěže dodávat dostatečný proud. Zatěžovací proud se tedy rovná proudu i / p a zisku tranzistoru. Pokud není zvýšení vstupního proudu možné, bude nutné zvýšit zisk tranzistoru. Tento proces lze provést pomocí Darlingtonova páru.

Darlingtonův tranzistor obsahuje dva tranzistory, ale funguje jako jediný tranzistor se současným ziskem, který se rovná. Celkový proudový zisk se rovná proudovým ziskům tranzistoru 1 a tranzistoru 2. Například pokud máte dva tranzistory s podobným proudovým ziskem, tj. 100

Víme, že celkový proudový zisk (hFE) = proudový zisk transisotr1 (hFE1) X proudový zisk tranzistoru 2 (hFE2)

100 x 100 = 10 000

Můžete pozorovat výše, že poskytuje výrazně vyšší proudový zisk ve srovnání s jediným tranzistorem. To umožní nízkému i / p proudu přepnout obrovský zatěžovací proud.

Obecně platí, že pro zapnutí tranzistoru musí být základní i / p napětí tranzistoru větší (>) než 0,7 voltu. V Darlingtonově tranzistoru se používají dva tranzistory. Základní napětí bude tedy zdvojnásobeno o 0,7 × 2 = 1,4V. Když je Darlingtonův tranzistor zapnutý, pokles napětí na emitoru a kolektoru bude kolem 0,9V. Pokud je tedy napájecí napětí 5 V, bude napětí na zátěži (5 V - 0,9 V = 4,1 V)

Struktura Darlingtonova tranzistoru

Struktura Darlingtonova tranzistoru je uvedena níže. Například jsme zde použili párový tranzistor NPN. Kolektory obou tranzistorů jsou vzájemně propojeny a emitor tranzistoru TR1 napájí základní svorku tranzistoru TR2. Tato struktura dosahuje multiplikace β, protože pro základní a kolektorový proud (ib a β. Ib), kde aktuální zisk je větší než jednota, která je definována jako

Struktura Darlingtonova tranzistoru

Struktura Darlingtonova tranzistoru

Ic = Ic1 + Ic2
Ic = β1.IB + β2.IB2

Ale základní proud tranzistoru TR1 se rovná IE1 (emitorový proud) a emitor tranzistoru TR1 je připojen k základní svorce tranzistoru TR2

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

Nahraďte tuto hodnotu IB2 ve výše uvedené rovnici

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

= (β1 + (β2.β1) + β2). IB

Ve výše uvedené rovnici jsou β1 a β2 zisky jednotlivých tranzistorů.

Zde je celkový proudový zisk prvního tranzistoru vynásoben druhým tranzistorem, který je specifikován β, a pár bipolárních tranzistorů je sloučeno do jediného Darlingtonova tranzistoru s velmi vysokým odporem i / p a hodnotou β

Darlingtonovy tranzistorové aplikace

Tento tranzistor se používá v různých aplikacích, kde je vyžadován vysoký zisk při nízké frekvenci. Některé aplikace jsou

  • Regulátory výkonu
  • Audio zesilovač o / p fáze
  • Ovládání motorů
  • Ovladače displeje
  • Ovládání solenoidu
  • Světelné a dotykové senzory.

To je všechno o Darlingtonův tranzistor pracující s aplikacemi . Věříme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Dále jakékoli dotazy týkající se tohoto tématu nebo projekty elektroniky , poskytněte nám svůj názor komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaká je hlavní funkce Darlingtonova tranzistoru?

Fotografické kredity: