Transistors comme interrupteurs-Les transistors sont des dispositifs couramment utilisés pour générer, contrôler et amplifier des signaux électriques. Mais saviez-vous que les transistors pourraient être ce dont vous avez besoin dans votre application de commutation? Oui, nous pouvons utiliser un transistor comme interrupteur.
En outre, il est facile d'utiliser un transistor comme interrupteur dans n'importe quel circuit, il peut efficacement fermer et ouvrir vos cours. De plus, vous pouvez utiliser les transistors NPN et PNP comme interrupteurs.
Dans cet article, vous découvrirez les transistors et leur fonctionnement. Même si c'est un peu compliqué, nous le décomposerons pour vous.
Alors, tenez-vous!
Pourquoi utilisons-nous des transistors comme interrupteurs ?
Nous avons différents types de commutateurs, y compris les commutateurs de bouton, les commutateurs de glissement, les commutateurs de déclenchement, etc. Malgré toutes sortes de contrôles, pourquoi utilisons-nous des transistors comme interrupteurs? Si tous les boutons fonctionnent de la même manière, pourquoi préfèrer les transistors ?
bouton d'interrupteur
La raison est simple. Les autres interrupteurs sont principalement mécaniques, tandis que les transistors sont purement électriques. Les transistors ne nécessitent pas d'intervention humaine et peuvent être ouverts et fermés en fonction de l'alimentation électrique.
Transistors comme interrupteurs-Zone opérationnelle
Le transistor a deux espaces de travail, y compris la zone de coupe et la zone de saturation.
Région de clôture
Pour les transistors fonctionnant dans la zone de coupe, les conditions de fonctionnement sont le courant de collecteur de sortie zéro (IC), le courant de base d'entrée zéro (Ig) et la tension de collecteur maximale (VCE). Ces conditions de fonctionnement entraînent l'absence de courant électrique à travers le dispositif. En outre, le circuit dispose d'une grande couche d'épuisement, ce qui entraîne l'arrêt complet du transistor.
Transistors comme interrupteurs-Caractéristiques de clôture
Tension de base - émetteur inférieure à 0,7 V
La jonction de base-collecteur reste en mode de biais inverse
En outre, la base et l'entrée sont maintenus à la terre (0v)
Le pôle de base-émission reste également en mode de biais inverse
VOUT = VCE = VCC = “1”
The transistor switch is fully off
Here, the transistors work as an open switch
There is no collector current flow (IC = 0)
En fait, les transistors qui fonctionnent dans la zone de coupe ou le mode de fermeture ont deux nœuds qui fonctionnent dans le mode de biais inverse. En outre, si un transistor PNP est utilisé, le potentiel d'émission peut être nuisible à la base.
Région saturée
Lorsque votre transistor fonctionne dans la zone de saturation, il reste en mode de biais positif, ce qui permet à une série de résultats de produire une petite couche d'épuisement. De plus, il permettra au courant maximal de circuler à travers le transistor. Par conséquent, placez l'interrupteur de transistor dans un état entièrement activé. Les résultats de cet effet comprennent: le courant de base maximum appliqué = le courant de collecteur maximum = le plus petit collecteur - la chute de la pression de l'émetteur.
Transistors comme interrupteurs-Courbe caractéristique de saturation
Vous pouvez connecter l'entrée et la base au VCC
Le transistor est entièrement ouvert.
La tension de base - émetteur est plus importante que 0,7v
La jonction de base-collecteur est en mode de biais positif
Le pôle de base-émission maintient le mode de biais positif
The ideal saturation is VCE= 0
Here, the transistor works as a closed switch
The max collector current flow = IC= VCC/RL)
VOUT = VCE = 0
Par conséquent, les transistors travaillant dans le mode d'amorçage ou la zone de saturation permettra à leurs deux jonctions de travailler en mode de biais positif. En revanche, pour les transistors PNP, le potentiel d'émission de la base doit être positif.
Comment fonctionne le transistor ?
Lorsque votre transistor fonctionne comme un commutateur à l'état solide SPST, vous pouvez appliquer un signal zéro à la base du transistor pour le mettre en mode d'arrêt. Une fois qu'il est éteint, il agit comme un interrupteur ouvert, bloquant le flux de courant d'électrode de collecteur zéro.
Lorsque vous appliquez un signal positif à la base, il met le transistor en mode d'amorçage. Le transistor devient alors un interrupteur fermé, ce qui permet au courant maximal de circuler à travers le circuit.
De plus, il existe un moyen simple de passer d'une puissance moyenne à une puissance élevée. Tout ce que vous avez à faire est de mettre à la terre directement l'émetteur du transistor et de jumeler le transistor avec la sortie de circuit ouvert du collecteur.
Si vous utilisez votre interrupteur de transistor de cette façon, vous pouvez abaisser toute tension trop élevée sur le sol. Ainsi, vous pouvez contrôler toute charge connectée au circuit.
Transistors comme interrupteurs-Transistors NPN comme interrupteurs
Fait intéressant, vous pouvez utiliser les transistors PNP et NPN en tant que commutateurs.
L'opération de commutation ne se produit que si elle fournit une tension suffisante à la base du transistor. En outre, lorsque une tension suffisante est appliquée entre l'émetteur et le sol, la tension de l'émetteur au collecteur sera égale à 0. Pour cette raison, le transistor agit comme un court-circuit.
En outre, l'application d'une tension zéro à l'entrée permettra au transistor de travailler dans la zone de coupe, ce qui en fait un circuit ouvert. Vous pouvez utiliser un point de référence pour connecter la charge à la sortie de commutation de la connexion de ce commutateur.
L'activation du transistor permettra au courant électrique de circuler de la source d'alimentation à la terre à travers la charge.
Les transistors NPN comme schéma de circuit
Transistors comme interrupteurs-Les transistors PNP comme interrupteur
Les transistors PNP fonctionnent comme des interrupteurs similaires aux transistors NPN. Cependant, la différence est que le courant électrique sort du fond. Par conséquent, ce type de fonctionnement de commutation peut être utilisé pour les configurations avec une mise à la terre négative.
En outre, dans le cas des transistors PNP, la base est toujours en mode de biais négatif basé sur l'émetteur.
Pour le fonctionnement du commutateur PNP, le courant circule uniquement sous une tension de base négative. Pourquoi ? Parce que vous utilisez un point de référence pour connecter le transistor à une sortie de commutation. Par conséquent, lorsque le transistor est conduit, le courant électrique coulera de la source à travers le transistor et atteindra le sol.
Transistors PNP comme schéma de circuit de commutateur
Transistors comme interrupteurs-Transistor à commutateur LED
En outre, vous pouvez utiliser des transistors pour allumer et éteindre les LED. C’est comme ça qu’il fonctionne.
Lorsque le commutateur de terminaison de base est réglé sur activé, aucun courant ne coule à travers la base. Par conséquent, le transistor fonctionnera dans la zone de coupe. Par conséquent, le transistor sera un circuit ouvert et la LED restera fermée.
À l'inverse, lorsque l'interrupteur est réglé sur fermé, le courant de base coule à travers le transistor et change son fonctionnement dans la zone de saturation. Par conséquent, la LED s'allumera.
En outre, vous pouvez utiliser des résistances pour limiter le courant qui coule à travers la base à la LED pour éviter les dommages. En outre, vous pouvez même ajuster la luminosité de la LED en modifiant la résistance dans le chemin du courant de base.
Transistor à commutateur Led schéma
Transistors pour fonctionner le relais.
Fait intéressant, vous pouvez contrôler le fonctionnement du relais avec un transistor. Avec un peu d'arrangement, vous pouvez utiliser un transistor pour alimenter la bobine du relais - de sorte que vous pouvez éviter toute charge supplémentaire.
L'entrée que vous appliquez à la base doit mettre le transistor en mode saturation pour fonctionner. Par conséquent, vous pouvez alimenter la bobine et manipuler les contacts de relais.
Une coupure soudaine de l'alimentation de la charge sensible maintient une tension élevée aux deux extrémités de la bobine de relais. De plus, une tension élevée persistante peut endommager votre circuit. Par conséquent, vous avez besoin d'une diode en parallèle sur la charge inductive. Heureusement, vous pouvez l'utiliser pour protéger votre cours de la tension générée par les charges sensorielles.
Diagramme de circuit de relais de contrôle de transistor
Transistors comme interrupteurs-Transistors moteur.
Enfin, vous pouvez utiliser des transistors pour réguler et contrôler la vitesse du moteur DC. De plus, vous pouvez obtenir ce contrôle unidirectionnel en changeant fréquemment les transistors.
Gardez à l'esprit que le moteur DC est également une charge sensorielle. Par conséquent, si vous voulez protéger votre circuit, vous devez l'associer à une diode.
Maintenant, vous pouvez allumer et éteindre les moteurs DC en basculant simplement les transistors de la zone de saturation à la zone de coupe. En outre, vous pouvez changer les transistors à fréquence variable pour contrôler la vitesse du moteur de basse à pleine vitesse.
Diagramme du moteur à entraînement de transistor
Applications
En fait, l'utilisation principale d'un commutateur de transistor est de contrôler le courant électrique qui coule d'une partie du circuit à une autre. Fondamentalement, le fonctionnement d'un transistor dans une zone saturée ou coupée produira l'effet d'arrêt/allumage de n'importe quel commutateur mécanique. D'autres applications des commutateurs de transistors comprennent:
Porte logique numérique
Porte logique numérique
Le pont H électrique
Les oscillateurs
Les oscillateurs
Connectez des équipements haute tension tels que des moteurs, des LED et des relais
relais.
Dernière parole.
En bref, les transistors peuvent servir de versions électroniques d'interrupteurs mécaniques qui fonctionnent sur la base d'un courant électrique plutôt que d'un contact physique. En fait, les transistors peuvent être utilisés pour une grande variété d'applications, même plus que quelques-unes des listes ci-dessus.
Bien qu'il soit facile d'utiliser un commutateur de transistor, assurez-vous d'utiliser des diodes de courant continu pour ne pas endommager le circuit lors du traitement des charges sensibles.
Si vous souhaitez que votre transistor passe à un circuit simple et avez plus de questions, n'hésitez pas à nous contacter et nous serons heureux d'aider.