为开关电路选择合适的晶体管

电器工程 晶体管
2022-01-01 17:23:16

我想用 Arduino 控制警报器扬声器(具有内置驱动程序)。

警报器需要 12V 并且消耗大约 480mA。Arduino 输出引脚为 5V,最大可输出 40mA。

我想用一个晶体管来打开和关闭警报器。这是晶体管的好应用吗?我宁愿不必使用继电器或 SSR,因为我手头没有任何东西。

根据这些数字,我使用欧姆定律计算出我的负载(警报器)电阻为 25 欧姆,R=E/I。(我使用安培、伏特和欧姆作为单位)

$$\frac{12V}{0.48A} = 25 \Omega$$

我已经找到了各种计算来确定我需要哪种晶体管,但我不太确定哪个是最好的。其中之一是这样的:

$$h_{FE(最小值)} = 5 \times \frac{Load\;Current}{Arduino\;Pin\;Max\;Current}$$

这给了我至少 60 的 \$h_{FE}\$。

$$5 \times \frac{0.48}{0.04} = 60$$

这是我有点困惑的地方。我有一些晶体管及其数据表,但我不太确定如何阅读它们。我已经阅读了很多资源,现在我和以前一样困惑。

我知道我可能应该使用 NPN 晶体管,但如果我使用 PNP 来代替有关系吗?是否适用相同的计算?我知道电路会发生变化,高电平有效而不是低电平有效,但是 PNP 比 NPN 有什么缺点吗?

我拥有的 NPN 是PN2222ABC337BC547BBC517 darlington

我拥有的 PNP 是PN2907BC327BC516 darlington

我将如何为这项工作选择合适的晶体管?我不想让晶体管过载。

1个回答

在为这项工作选择合适的晶体管时,首先我将消除 PNP 晶体管。在您的情况下使用它们有点复杂。正如您所说,对于 PNP 晶体管,高电平有效变为低电平有效,这意味着当您从 Arduino 施加 0V 时晶体管将打开,但当您从 Arduino 施加 5V 时它不会关闭。您需要在 PNP 晶体管的基极上施加 12V 电压才能关闭(VEB = 0)。

将 PNP 抛在脑后,看看您现有的 NPN,只有BC547B (Ic = 100mA) 无法处理您的警报器所需的 480mA 电流。从剩下的 3 个晶体​​管中,我会选择一个可以处理最大电流的晶体管,只是为了安全起见。那将是BC517 darlington,它可以处理最大 1.2A 的电流,对于您的警报器来说绰绰有余。

只有现在您才需要担心 BC517 的增益。但是,由于 BC517 是达林顿晶体管,它具有巨大的增益(hFE = 30,000),因此您可以用非常小的基极电流轻松开启晶体管。如果您选择使用 1KOhm 电阻器驱动晶体管的基极,您将获得 3.6mA 的基极电流,这足以满足您的目的。

所以获胜者将是BC517

NPN电路