トランジスタ:なぜ抵抗器が必要なのですか?


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起動に少なくとも3Vを必要とするソリッドステートリレーがあり、マイクロコントローラーからの2.3V出力でトグルする必要があります。リレーに電力を供給するために使用できる6V 1A電源もあります。

どういうわけかトランジスタを使用する必要があることと、基本を理解したことはわかっていますが、トランジスタを動作させるために回路に抵抗が必要な理由がわかりません。

だから私の質問は:なぜ抵抗器が必要なのか、どの抵抗器を使用するのか、そしてどのトランジスタが私のニーズに適しているのかをどうやって知るのですか?

(ソリッドステートリレーはCrouzet 84 134 900です)

回答:


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この状況での抵抗は、電流制限に関するものです。2.3Vマイクロ出力をトランジスタのベース-エミッタ接合に直接印加した場合、トランジスタは実際に必要とされるよりもはるかに多くの電流を引き込もうとするため、トランジスタ、マイクロ、またはその両方に悪影響を及ぼします。したがって、500オームまたは1Kの抵抗を直列に配置すると、BEジャンクションへの電流が制限されます。特定の値はトランジスタに依存します。

主にリレーのニーズに基づいてトランジスタを選択します。導通していないときに6V電源に耐えることができ、導通しているときにリレーを閉じるのに十分な電流を流すことができるものが必要です。さて、これはソリッドステートリレーだと言ったので、この電流はおそらくメカニカルリレーに必要な電流よりもはるかに少ないため、おそらく2n2222、2n3904などのガーデンバラエティスイッチングトランジスタは必要ありません。 。

ちなみに、ロジック回路で直接駆動できるソリッドステートリレーがあります。


こんにちは、私は聞きたかったのですが(なぜ必要以上に多くの電流が流れますか?)
ヒルトンハッカ

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このコンテキストの抵抗は、予測可能な電流を提供するために使用されます。抵抗の両端の電圧と抵抗がわかっている場合、抵抗を流れる電流は既知です。これら3つの関係はオームの法則と呼ばれます。

ソリッドステートリレーの入力は、おそらくLEDです。あなたはデータシートへのリンクを提供しなかったので、私はそれを調べませんでした。データシートには必要な電流も記載されていますが、ここでは例として10mAと仮定します。この場合の適切な駆動回路は次のとおりです。

デジタル出力が低い場合、トランジスタはオフになり、電流は流れません。リレーはオフになります。デジタル出力が高いときにQ1のベースが2.3Vに駆動されると、エミッタは1 BE降下少なくなります。BEドロップが700mVであるとすると、エミッター電圧は1.6Vになります。これは、抵抗の両端の電圧でもあります。オームの法則により、抵抗を流れる電流は1.6V /160Ω= 10mAになることがわかっています。トランジスタのゲインにより、これのほとんどはコレクタを通過します。つまり、リレー入力を通過します。この回路は基本的に、切り替え可能な固定10mA電流シンクです。

トランジスタのコレクタ電圧は、それが管理できる範囲内である限り、その10mA電流を維持するために必要なものです。コレクタは、ベース電圧より少し低く、電源電圧まで上昇します。簡単にするために、その下限がオンのときの2.3Vのベース電圧であり、回路がリレーに適用できる最大3.7Vが残っているとしましょう。リレーはオンのときに3Vを下げるので、すべて正常に聞こえます。


私は通常、入力とベースの間に抵抗が配置されているのを見てきました。読み込みパスに配置する説得力のある理由はありますか?
JustJeff、2011

私はそう思います-SSRの入力が本質的に裸のLEDであると想定しているので、エミッタ回路で使用することにより、抵抗器から2倍のデューティを取得しています。
JustJeff

@JustJeff:はい。この方式では、単一のトランジスタのみが必要で、電源電圧を変化させることもできます。欠点は、より多くの電圧を消費することですが、この場合、6Vの電源を供給すれば十分な電圧を確保できます。
Olin Lathrop、2011
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