. Posebnost tranzistorskih stikal je, da je preklopna frekvenca precej višja od frekvence releja. Polprevodniški kristali lahko naredijo na tisoče prehodov iz odprtega stanja v zaprto in nazaj v eni sekundi. Torej je hitrost preklapljanja najpreprostejših bipolarnih tranzistorjev približno 1 milijon krat na sekundo. Zaradi tega se tranzistorji uporabljajo za pretvorbo sinusoidov.

Načelo delovanja tranzistorja

Element deluje na enak način kot v načinu ojačevalnika moči. V bistvu se na vhod vnese majhen tok krmiljenja, ki se zaradi spreminjajočega upora med oddajnikom in kolektorjem več stokrat poveča. Poleg tega je ta upor odvisen od velikosti toka, ki teče med oddajnikom in bazo.
Glede na tip tranzistorja se podstavek spremeni. Torej, če morate določiti zaključke elementa, potrebujeteglejte referenco ali podatkovni list. Če ne morete dostopati do literature, lahko z vodniki določite zaključke. V tranzistorjih je tudi funkcija, ki morda ni popolnoma odprta. Releji, na primer, so lahko v dveh stanjih - zaprti in odprti. Toda v tranzistorju se lahko odpornost kanala "oddajnik - zbiralnik" zelo razlikuje.

Primer delovanja tranzistorja v ključnem načinu

Dobiček je ena glavnih značilnosti tranzistorja. Ta parameter kaže, kolikokrat je tok, ki teče skozi kanal "oddajnik-zbiralnik", višji od osnove. Recimo, da je koeficient 100 (ta parameter je 21E). Če se krmilni tokokrog oskrbuje s tokom 1 mA (tok bazne postaje), bo na prehodnem "kolektorskem oddajniku" 100 mA. Posledično se je povečal vhodni tok (signal). Pri delu se tranzistor segreje, zato potrebujejo pasivno ali aktivno hlajenje - radiatorje in hladilnike. Segrevanje pa se zgodi le v primeru, ko prehodni "kolektor - oddajnik" ni popolnoma odprt. V tem primeru mora velika razpršilna moč - to mora biti nekje storiti, morati "žrtvovati" učinkovitost in jo sprostiti v obliki toplote. Ogrevanje bo minimalno samo v primerih, ko je tranzistor zaprt ali popolnoma odprt.

Način zasičenosti

Vsi tranzistorji imajo določen prag za vhodni tok. Takoj ko bo ta vrednost dosežena, dobiček ne bo več igral pomembne vloge. Hkrati izhodtok se sploh ne spremeni. Napetost na kontaktih "osnovnega oddajnika" je lahko višja kot med kolektorjem in oddajnikom. To stanje nasičenosti je tranzistor popolnoma odprt. Ključni način pravi, da tranzistor deluje v dveh načinih - bodisi je popolnoma odprt ali zaprt. Ko se krmilni tok popolnoma prekrije, se tranzistor zapre in ustavi oddajni tok.

Praktične konstrukcije

Praktične sheme za uporabo tranzistorjev v ključnem načinu so zelo velike. Pogosto se uporabljajo za vklop in izklop LED diod za ustvarjanje posebnih učinkov. Načelo delovanja tranzistorskih tipk omogoča ne samo izdelavo "igrač", temveč tudi izvajanje zapletenih kontrolnih shem. Ampak nujno v modelih je potrebno uporabiti upore za omejitev toka (nameščeni so med virom nadzornega signala in bazo tranzistorja). Toda vir signala je lahko karkoli - senzor, tipkalo, mikrokrmilnik itd.

Delo z mikrokontrolerji

Pri izračunu ključa tranzistorja morate upoštevati vse značilnosti delovanja elementa. Da bi nadzorni sistem deloval na mikrokrmilniku, se uporabljajo ojačevalne kaskade na tranzistorjih. Težava je v tem, da je izhodni signal iz krmilnika zelo šibek, ni dovolj, da vklopite napajanje na tuljavo elektromagnetnega releja (ali odprete prehod zelo močnega ključa). Za upravljanje elementa MOSFET je bolje uporabiti bipolarni tranzistorski ključ.Uporabljajo se enostavne strukture, sestavljene iz naslednjih elementov:

bipolarni tranzistor.

Upor za omejevanje vhodnega toka.

Polprevodniška dioda.

Elektromagnetni rele.

Napajanje 12 voltov.

Diodo je nameščena vzporedno s tuljavo releja, zato je treba preprečiti okvaro tranzistorja z impulzom z visokim EMF, ki se pojavi v trenutku izklopa. Kontrolni signal je izdelan z mikrokrmilnikom, vstopi v bazo tranzistorja in se ojača. V tem primeru gre za napajanje navitja elektromagnetnega releja - odpre se "kolektor-oddajnik". Pri zapiranju napajalnih kontaktov se obremenitev vklopi. Delovanje ključa tranzistorja poteka v popolnoma avtomatskem načinu - človeška udeležba praktično ni potrebna. Glavna stvar - pravilno program mikrokrmilniška in ga priključite na senzorje, gumbi, pogoni.

Uporaba tranzistorjev v konstrukcijah

Preučiti je treba vse zahteve za polprevodnike, ki se bodo uporabljali pri načrtovanju. Če nameravate nadzorovati navijanje elektromagnetnega releja, morate biti pozorni na njegovo moč. Če je visoka, potem je uporaba miniaturnih tranzistorjev, kot je KT315, malo verjetna: ne bodo mogli zagotoviti toka, ki je potreben za napajanje navitja. Zato je priporočljivo uporabljati močne tranzistorje ali sklope v energetiki. Tok na vhodu iz njih je zelo majhen, vendar velik koeficientojačanje Za komutacijo šibkih obremenitev ni treba uporabljati močnih relejev: to je nespametno. Prepričajte se, da uporabljate visokokakovostne napajalne enote, poskusite izbrati napetost tako, da rele deluje v normalnem načinu. Če je napetost prenizka, se kontakti ne bodo pritegnili in ne bo vključeno: velikost magnetnega polja se bo izkazala za majhno. Toda, če uporabite vir z visoko napetostjo, se bo navijanje začelo segrevati in morda popolnoma ne bo na mestu. Pri delu z mikrokontrolerji uporabite nizke in srednje močne tranzistorje kot blažilnike, če morate vključiti močne obremenitve. Kot močne naprave je bolje uporabiti MOSFET-elemente. Shema povezovanja mikrokrmilnika je enaka kot pri bipolarnem elementu, vendar obstajajo majhne razlike. Delo tranzistorskega ključa z MOSFET tranzistorji je enako kot pri bipolarnih: prehodni upor se lahko gladko spremeni, pri čemer se element iz odprtega stanja prenese v zaprto in nazaj.