Сообщение от Denioc
|
мне нужна схема, которая с приходом сигнала от микроконтроллера (5В, 45мА) выдавала на выходе 12В, 900мА. С чего начинать?
|
Задача любой схемы - получить требуемую функциональность с минимальными затратами и с максимальными КПД и надежностью. В затраты входят количество деталей и их стоимость при тиражировании. От этой целевой функции производятся все вычисления.
Но это так, в общем.
Цитата:
|
ну пусть получилась какая-то схема, но я не еверен, что в ней не нужно где-то вставить еще какой-нибудь резистор или конденсатор. А вдруг я что-то упустил, и может что-то сгореть, например микроконтроллер или другое устройство?
|
Ну тогда сгорит или будете наслаждаться глюками
![Улыбка](images/smilies/icon_smile.gif)
Чтобы такого не случалось, используют принципы безопасного проектирования. Я приведу несколько:
- Ограничивать ток там, где большой ток опасен или не нужен
- Ограничивать напряжение там, где оно может выйти за допустимые для какой-либо детальки пределы
- Подавлять резонансные явления там, где они делают работу схемы менее устойчивой (поэтому иногда ставят конденсаторы по питанию)
- Все токи и напряжения рассчитывать с запасом, чтобы они не выходили за пределы допустимых для каждой детали в схеме
- Стараться делать устройства экономичными в плане энергопотребления настолько, насколько это возможно. Это означает, что нужно стараться выбирать токи минимальными, но достаточными для работы с учетом всех факторов (изменяющейся температуры, производственного разброса параметров деталей)
Вот, к примеру, исходя из этих мини-теорем и расчитывается ваша схема. Параметры: напряжение 12В, ток 900мА. Сначала выбирается транзистор VT2 такой, чтобы держал 12В и ток 900мА с запасом. Например КТ814А. Затем, в его параметрах (
http://www.chipinfo.ru/dsheets/transistors/1814.html) находится циферки. Проверяем что он нам подходит.
Макс. ток без радиатора 1500мА. Это меньше наших 900 мА. Подходит.
Макс. мощность без радиатора 1 Вт. У нас 0.7В * 0.9А = 0.63 Вт. Подходит, радиатор ставить не нужно.
КТ814А имеет минимальный коэффициент передачи тока h21э, который равен 40. Человеческим языком это значит, что транзистор будет без потерь пропускать через эммиттер-коллектор ток 900 мА при управляющем токе эмиттер-база 900 мА / 40 = 23 мА. Отсюда можно рассчитать R2. R2 = U / I = (12 В - 0.8 В) / 0.023 А = 486 Ом. Добавляем 30% безопасности (чтобы схема работала при всех температурах и при разных деталях). R2 = 486 Ом - (486 Ом * 0.3) = 340 Ом. Ближайший стандартный номинал R2 = 330 Ом. R1 выбирается так, чтобы обеспечить запирание транзистора VT2 при закрытом VT1. Поскольку транзисторы кремневые, то для надежного запирания можно взять R1 = 4.7 кОм. Здесь нужно понимать, что номинал R1 я взял с потолка, так как знаю, что кремневые транзисторы устойчиво запираются при малых токах утечки с базы на эмиттер.
Идем дальше. VT1 должен обеспечивать ток коллектора как минимум 23 мА. На эту роль прекрасно подойдет, например, КТ315Г (
http://www.chipinfo.ru/dsheets/transistors/1315.html). Его минимальный обеспечиваемый коэффициент передачи тока h21э = 50. Значит, минимальный и достаточный ток базы равен 23 мА / 50 = 0.46 мА. Поскольку управление цифровое +5В, то значит нужно выбрать порог устойчивого включения схемы. Для цифровых схем это обычно 5В / 2 = 2.5В. Зная это рассчитаем R3 по закону Ома, не забывая учесть подение 0.7В на переходе база-эмиттер. R3 = (2.5 В - 0.7 В) / 0.00046 А = 3913 Ом = 3.9 кОм. Не забываем о 30% надбавке на надежность. R3 = 3.9 кОм * (1 - 0.3) = 2.7 кОм. Получили R3 = 2.7 кОм.
На этом все. Получили устойчивую схему с почти максимальным КПД и почти минимальной стоимости.