Transistör Hesaplaması Hakkında

[E-x8]

Merhaba,

12V metresi 1.2A olan 2 metre şerit ledi tip142 npn transistörü ile Arduino kullanarak sürmek istiyorum. Kafama takılan kısım parlaklığın yumuşak olarak ayarlanıp ayarlanamamasıdır. Hızlıca ve büyük büyük parlaklık değişiminden ziyade daha yumuşak/soft bir geçiş ile parlaklığın artmasını istiyorum. Bu konuda yardımcı olabilir misiniz?

Tip142 NPN Datasheet = https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TIP140-D.PDF

Şöyle bir hesap yaptım yardımcı olabilir misiniz?

Akım kazancı 1000'miş.
Arduino çıkışından maksimum 5V verebiliyor.
2 Metre kullanacağım için benim en parlakta 2.4A vermem gerek.
Dolayısıyla 2.4A/1000hFE = 2.4mA benim Base pinine vermem gereken en fazla akım oluyor. Yani 2.4mA ile transistör şerit led 12V 2.4A yükte sürülebilecek.
Parlaklığı kontrol eden Base akımı 0 ile 2.4mA arası (0-100%) değişmesi gerektiğinden, verebileceğim en fazla 5V olduğuna göre sınırlaması  için bacağa 5V/2.4mA=2083.33ohm'luk bir direnç gerekiyor.
Elimde 2K'lık bir direnç var.
Transistörün Base bacağına 2K'lık bir direnç bağlayarak 1000 akım kazançlı transistörü şerit ledin parlaklığını yumuşak yumuşak arttırabilmeme yardımcı olur mu? Ve hesap doğru mudur?

Bu konuda yardımlarınızı rica ediyorum.

İyi günler.

Düzenleme: Yapmaya çalıştığım şema aşağıdaki videodaki gibidir. Onun yerine Tip142 ve 2K direnç kullanmayı planlamaktayım.

[pwr_24]

Hesabınız doğru görünüyor. Birde Vce saturasyon vaoltajınız 1.5-2V arasında gözüküyor. Yani siz Led lere 12V değilde 13-14V gibi birşey bağlayın. frekans olarak 4-10kHz arası uygun olur. Diye düşünüyorum. Siz tranzistörü anahtarlama modunda kullanacaksınız o yuzden saturasyon bölgesinde kalmanız gerekir.

https://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_transistor_biasing

[fide]

Merhaba,

12V metresi 1.2A olan 2 metre şerit ledi tip142 npn transistörü ile Arduino kullanarak sürmek istiyorum. Kafama takılan kısım parlaklığın yumuşak olarak ayarlanıp ayarlanamamasıdır. Hızlıca ve büyük büyük parlaklık değişiminden ziyade daha yumuşak/soft bir geçiş ile parlaklığın artmasını istiyorum. Bu konuda yardımcı olabilir misiniz?

Tip142 NPN Datasheet = https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TIP140-D.PDF

Şöyle bir hesap yaptım yardımcı olabilir misiniz?

Akım kazancı 1000'miş.
Arduino çıkışından maksimum 5V verebiliyor.
2 Metre kullanacağım için benim en parlakta 2.4A vermem gerek.
Dolayısıyla 2.4A/1000hFE = 2.4mA benim Base pinine vermem gereken en fazla akım oluyor. Yani 2.4mA ile transistör şerit led 12V 2.4A yükte sürülebilecek.
Parlaklığı kontrol eden Base akımı 0 ile 2.4mA arası (0-100%) değişmesi gerektiğinden, verebileceğim en fazla 5V olduğuna göre sınırlaması  için bacağa 5V/2.4mA=2083.33ohm'luk bir direnç gerekiyor.
Elimde 2K'lık bir direnç var.
Transistörün Base bacağına 2K'lık bir direnç bağlayarak 1000 akım kazançlı transistörü şerit ledin parlaklığını yumuşak yumuşak arttırabilmeme yardımcı olur mu? Ve hesap doğru mudur?

Bu konuda yardımlarınızı rica ediyorum.

İyi günler.

Tek transistor ve direnç ile led parlaklığı ayarlandığını görmedim.
Bildiğim 3 yol var, pwm, sabit akım ve dimmer destekli led driver.

Mcu (12f683 gibi 8pin bişey olabilir) + tip42 ve bir direnç ile pwm yapılabilir.



Bunun gibi ya akım aynası ya da feedback destekli devre öneririm..

Bunun gibi feedback destekli bişey kullanın. Hele ki geçiş için soft bişey istiyorsanız bence mcu lazım.

[RaMu]

Transistörü PWM ile süreceksin.
Transistör sadece tam iletimde veya tam kesimde çalışacak.
Sen duty (pwm doluluk oranı) değerini değiştirerek led parlaklığını değiştireceksin.
Yapılması doğru olan bu.

Aksi halde:
Transistörü doyumda çalıştırmazsan; diyelimki lede 12V un 7V unu veriyorsun
kalan 5V transistör üzerinde harcanmak zorunda olacak ve
bu 5V X Amper ile transistörü ısıtacaksın, enerjiyi boşa harcayacaksın.

Ayrıca zaten arduino çıkışından transistör beyzine X mA verme kısmını nasıl yapacaksın.

[E-x8]

Şema vermediğim için eksik bilgi vermiş gibi oldum ancak yapmak istediğim şey şu videodaki şemanın kendi komponentlerime göre ayarlanmış halidir. Şuanda elimde Tip31C bulunduğundan birebir videodakini uyguladım ve çalıştırabildim. Konuya bu videonun linkini ekledim.

Hesabınız doğru görünüyor. Birde Vce saturasyon vaoltajınız 1.5-2V arasında gözüküyor. Yani siz Led lere 12V değilde 13-14V gibi birşey bağlayın. frekans olarak 4-10kHz arası uygun olur. Diye düşünüyorum. Siz tranzistörü anahtarlama modunda kullanacaksınız o yuzden saturasyon bölgesinde kalmanız gerekir.

https://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_transistor_biasing

Cevabınız için teşekkür ederim. Saturasyon olayını gözden kaçırmışım ve ciddi bir kayıp gibi gözüküyor. Anahtarlama olarak değilde yükselteç olarak kullanmayı bekliyorum. Birde satürasyonu fazla bulduğum için başka bir transistör bakacağım galiba. Yaklaşık ~40W gücünde 3.5A 12V sürebilecek benzer bir NPN transistör önerebilir misiniz?

Tek transistor ve direnç ile led parlaklığı ayarlandığını görmedim.
Bildiğim 3 yol var, pwm, sabit akım ve dimmer destekli led driver.

Mcu (12f683 gibi 8pin bişey olabilir) + tip42 ve bir direnç ile pwm yapılabilir.

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

Bunun gibi ya akım aynası ya da feedback destekli devre öneririm..
(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)
Bunun gibi feedback destekli bişey kullanın. Hele ki geçiş için soft bişey istiyorsanız bence mcu lazım.

Cevabınız için teşekkür ederim. Şema kısmı eksik kalmış buraya ve konuya aynı videonun linkini bıraktım. Şuradan videoyu izleyebilirsiniz. Amacım PWM ile sürmek. Arduino'nun PWM bacağına 2K(Konuda yaptığım hesaba göre) direnç ile transistörün Base bacağını bağlayıp şerit ledi sürmeyi planlıyorum. Video mutlak suretle daha açıklayıcı olacak yapmayı planladığım tasarım o.

Transistörü PWM ile süreceksin.
Transistör sadece tam iletimde veya tam kesimde çalışacak.
Sen duty (pwm doluluk oranı) değerini değiştirerek led parlaklığını değiştireceksin.
Yapılması doğru olan bu.

Aksi halde:
Transistörü doyumda çalıştırmazsan; diyelimki lede 12V un 7V unu veriyorsun
kalan 5V transistör üzerinde harcanmak zorunda olacak ve
bu 5V X Amper ile transistörü ısıtacaksın, enerjiyi boşa harcayacaksın.

Ayrıca zaten arduino çıkışından transistör beyzine X mA verme kısmını nasıl yapacaksın.

Cevabınız için teşekkür ederim. Yapmayı istediğim bağlantı şemasını şuradaki video dan görebilirsiniz. Isıyı Collector'deki Voltaj farkı ve üzerinden geçecek A yapacak değil mi? Arduino'nun çıkışındaki PWM'in doluluğunu değiştirdiğimde, sabit direncin(V=IR) voltajı artacağından geçecek akımı arttırabileceğim. Ancak maksimum 30mA verebilen bu pin çıkışı için 1000 hFE için fazla kalıyor bende onu sınırlayabilmek için önüne sabit 2K direnç atarak pinin çıkışındaki akımın tepe noktasını belirlemeye çalışıyorum. Tabi hesabım doğru ise.

 


Transistörü Arduino'nun Base'e uyguladığı PWM ile anahtarlama yaparak (hızlıca açıp kapatarak) aslında Collector ve Emiterde oluşan PWM ile ledi sürüyormuşum sizin söylediklerinizden sonra bunu kaçırdığımı farkettim.

[fide]

Pwm ile sürerken hfe kazancı sizin için kritik olmayacaktır. Zaten burada transistörü reosta gibi değil, anahtar olarak kullanmanız lazım.

Hatta transistor yerine mosfet kullanmanız daha verimli olur. Mosfet kullanırsanız lojik level gate yafa mosfet sürücü kullanmanız gerekir.

Led parlaklığını ayarlayan sizin beyz akımınızdan ziyade uyguladığınız pwm sinyalinin duty oranıdır.

[E-x8]

Pwm ile sürerken hfe kazancı sizin için kritik olmayacaktır. Zaten burada transistörü reosta gibi değil, anahtar olarak kullanmanız lazım.

Hatta transistor yerine mosfet kullanmanız daha verimli olur. Mosfet kullanırsanız lojik level gate yafa mosfet sürücü kullanmanız gerekir.

Led parlaklığını ayarlayan sizin beyz akımınızdan ziyade uyguladığınız pwm sinyalinin duty oranıdır.

Evet, galiba hfe normal voltaj ile sürerken işe yarıyor, anahtarlama yaparak sürdüğümden dediğiniz gibi önemi olmayabilir. Peki videoda 1K direnci ne için kullanmış sadece koruma için olabilir mi? İlk yorum yazan arkadaşın dediği gibi satürasyonu fark etmedim ve fazla olduğunu düşündüğümden yerine Tip41C yi kullanmayı düşünüyorum, minimum ~40W 12V 4-5A sürebilecek NPN transistör ve yorumunuzda belirttiğiniz üzere Mosfet tavsiyesinde bulunabilir misiniz?

[fide]

Evet, galiba hfe normal voltaj ile sürerken işe yarıyor, anahtarlama yaparak sürdüğümden dediğiniz gibi önemi olmayabilir. Peki videoda 1K direnci ne için kullanmış sadece koruma için olabilir mi? İlk yorum yazan arkadaşın dediği gibi satürasyonu fark etmedim ve fazla olduğunu düşündüğümden yerine Tip41C yi kullanmayı düşünüyorum, minimum ~40W 12V 4-5A sürebilecek NPN transistör ve yorumunuzda belirttiğiniz üzere Mosfet tavsiyesinde bulunabilir misiniz?

1k direnç, Beyz - emetör arasını diyot olarak düşünürsek, işlemci pininden grounda akan akımı sınırlamak için var.

İrfz44, irlz44, irlr24 olabilir

[pwr_24]

Merhaba,

12V metresi 1.2A olan 2 metre şerit ledi tip142 npn transistörü ile Arduino kullanarak sürmek istiyorum. Kafama takılan kısım parlaklığın yumuşak olarak ayarlanıp ayarlanamamasıdır. Hızlıca ve büyük büyük parlaklık değişiminden ziyade daha yumuşak/soft bir geçiş ile parlaklığın artmasını istiyorum. Bu konuda yardımcı olabilir misiniz?

Tip142 NPN Datasheet = https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TIP140-D.PDF

Şöyle bir hesap yaptım yardımcı olabilir misiniz?

Akım kazancı 1000'miş.
Arduino çıkışından maksimum 5V verebiliyor.
2 Metre kullanacağım için benim en parlakta 2.4A vermem gerek.
Dolayısıyla 2.4A/1000hFE = 2.4mA benim Base pinine vermem gereken en fazla akım oluyor. Yani 2.4mA ile transistör şerit led 12V 2.4A yükte sürülebilecek.
Parlaklığı kontrol eden Base akımı 0 ile 2.4mA arası (0-100%) değişmesi gerektiğinden, verebileceğim en fazla 5V olduğuna göre sınırlaması  için bacağa 5V/2.4mA=2083.33ohm'luk bir direnç gerekiyor.
Elimde 2K'lık bir direnç var.
Transistörün Base bacağına 2K'lık bir direnç bağlayarak 1000 akım kazançlı transistörü şerit ledin parlaklığını yumuşak yumuşak arttırabilmeme yardımcı olur mu? Ve hesap doğru mudur?

Bu konuda yardımlarınızı rica ediyorum.

İyi günler.

Düzenleme: Yapmaya çalıştığım şema aşağıdaki videodaki gibidir. Onun yerine Tip142 ve 2K direnç kullanmayı planlamaktayım.

Bu arada ledleriniz power led anladigim kadarı ile. Kesinlikle akımı bir geribesleme ile takip etmelisiniz. Bunu şöyle yapabilirsiniz transistörün emitter bacağına bir shunt direnci atıp adc ile okuyup ona göre pwm duty ayarlamanız lazım yoksa ya ledleri yada arduino pimini yakabilirsiniz.

[asma]

Şöyle bir hesap yaptım yardımcı olabilir misiniz?

Akım kazancı 1000'miş.
Arduino çıkışından maksimum 5V verebiliyor.
2 Metre kullanacağım için benim en parlakta 2.4A vermem gerek.
Dolayısıyla 2.4A/1000hFE = 2.4mA benim Base pinine vermem gereken en fazla akım oluyor. Yani 2.4mA ile transistör şerit led 12V 2.4A yükte sürülebilecek.
Parlaklığı kontrol eden Base akımı 0 ile 2.4mA arası (0-100%) değişmesi gerektiğinden, verebileceğim en fazla 5V olduğuna göre sınırlaması  için bacağa 5V/2.4mA=2083.33ohm'luk bir direnç gerekiyor.
Elimde 2K'lık bir direnç var.
Transistörün Base bacağına 2K'lık bir direnç bağlayarak 1000 akım kazançlı transistörü şerit ledin parlaklığını yumuşak yumuşak arttırabilmeme yardımcı olur mu? Ve hesap doğru mudur?

Bu konuda yardımlarınızı rica ediyorum.

Merhaba
Hesabına göre 2,4A yeterli. Arduino çıkışı 5V , tip122 nin beyz voltajı 1,3V diye kabul edersek 2,5mA lik akım için 1,5K lık direnç yeterli. Ancak bu işlemi pwm ile yapacaksan tam iletimde emin olmalısın. Direnç 1K olarak kullanılabilir.
Tip122 bu yükü sürerken yaklaşık 2V eksiltecektir. Bu yüzden kaynak voltajın 12V tan yüksek olmalı.
Bu dertlerden kurtulmak için mosfet kullanmak daha iyi bir tercih olur. Irlz34 ya da irlz44 piyasada rahat bulunan ucuz "logic level" mosfetlerdir. 3V3 ya da 5V çıkış voltajıyla mosfeti tam iletime sokmak için düşük iletim gerilimi olan mosfetler tercih edilir.
Gate ile arduino çıkışı arasına direnç eklemekte fayda var. Pwm frekansın (2,5-4Khz gibi) düşükse 1K kullanabilirsin. (her derde deva)
Bu arada pwm ile 0-100% arası parlaklık ayarı yapabilirsin. Bu yöntemde çıkışın 1 ve 0 olma oranı değişir. Akım ayarı değildir , akım ve parlaklık dolaylı olarak ayarlanır. Elbette parlaklık oranı pwm oranı ile birebir olmaz. Yumuşak geçişler için yeterli olur.

Son olarak ışık kendiliğinden mi yanıp sönecek , potansiyometre ile (dimm) kısıp açmak mı istiyorsun yoksa şartlar sağlandığında (çıkış 1 olduğunda) yavaşça yansın , sönerken de yavaş yavaş sönsün mü istiyorsun?

Kolay gelsin.

 

[E-x8]

1k direnç, Beyz - emetör arasını diyot olarak düşünürsek, işlemci pininden grounda akan akımı sınırlamak için var.

İrfz44, irlz44, irlr24 olabilir

Cevabınız için teşekkür ederim. Transistörü PWM modunda kullanacağımdan base bacağının önüne direnci sadece güvenlik olarak atmak mantıklı. Mosfet öneriniz için teşekkür ederim.

Bu arada ledleriniz power led anladigim kadarı ile. Kesinlikle akımı bir geribesleme ile takip etmelisiniz. Bunu şöyle yapabilirsiniz transistörün emitter bacağına bir shunt direnci atıp adc ile okuyup ona göre pwm duty ayarlamanız lazım yoksa ya ledleri yada arduino pimini yakabilirsiniz.

Cevabınız için teşekkür ederim. Power led değil galiba. Kullandığım ürün şudur. Ancak böyle bir yöntemi bilmiyordum bu projede veya başka bir projede kullanabilirim teşekkür ederim.

Merhaba
Hesabına göre 2,4A yeterli. Arduino çıkışı 5V , tip122 nin beyz voltajı 1,3V diye kabul edersek 2,5mA lik akım için 1,5K lık direnç yeterli. Ancak bu işlemi pwm ile yapacaksan tam iletimde emin olmalısın. Direnç 1K olarak kullanılabilir.
Tip122 bu yükü sürerken yaklaşık 2V eksiltecektir. Bu yüzden kaynak voltajın 12V tan yüksek olmalı.
Bu dertlerden kurtulmak için mosfet kullanmak daha iyi bir tercih olur. Irlz34 ya da irlz44 piyasada rahat bulunan ucuz "logic level" mosfetlerdir. 3V3 ya da 5V çıkış voltajıyla mosfeti tam iletime sokmak için düşük iletim gerilimi olan mosfetler tercih edilir.
Gate ile arduino çıkışı arasına direnç eklemekte fayda var. Pwm frekansın (2,5-4Khz gibi) düşükse 1K kullanabilirsin. (her derde deva)
Bu arada pwm ile 0-100% arası parlaklık ayarı yapabilirsin. Bu yöntemde çıkışın 1 ve 0 olma oranı değişir. Akım ayarı değildir , akım ve parlaklık dolaylı olarak ayarlanır. Elbette parlaklık oranı pwm oranı ile birebir olmaz. Yumuşak geçişler için yeterli olur.

Son olarak ışık kendiliğinden mi yanıp sönecek , potansiyometre ile (dimm) kısıp açmak mı istiyorsun yoksa şartlar sağlandığında (çıkış 1 olduğunda) yavaşça yansın , sönerken de yavaş yavaş sönsün mü istiyorsun?

Kolay gelsin.

Cevabınız için teşekkür ederim. Satürasyon kısmına ilk arkadaş dikkat çekti ne yazik ki ben gözden kaçırmışım önerilere ve baktığıma göre mosfet kullanmak sanırım daha minimal bir devre olmasını sağlayacak çünkü Tip142 önüne voltaj yükseltici koyacaktım. Sizin ve bir önceki arkadaşın önerdiği mosfetler sanıyorum işimi görecek  ancak datasheet okurken zorlanıyorum. Datasheetteki Gate-to-Source grafiğine göre 4V'un üzerinde iletim açılıyor(doğru yere baktığımdan emin değilim) IRFZ34-Datasheet ve IRFZ44-Datasheet. Arduino 4.4V veriyormuş benim istediğim Voltaj ve Amper in kadar tam iletimde olduğundan emin olmak adına hangisini kullanmak daha mantıklı olur?
Işık kısmı için DS1307 saat modülünü kullanıyorum. Seçilen açılma ve kapanma saatinde, Arduino PWM çıkışının 0-255 değeri arasından kullanıcının belirlediği maksimum parlaklık değerine(Diyelim ki 195) 15 dakikada ulaşan veya 15 dakikada kapatan bir yazılım yazdım. Saniyede 1 kez tetiklenen hesap mekanizması float cinsinden sayıyı arttırıyor/azaltıyor PWM'e yazarken mecbur integer a çeviriyor. Kademeli ancak bir nebze yumuşak bir geçiş yaptırabiliyorum. Arduino'nun 8 bit donanımından kaynaklı 255'lik değeri daha da yumuşak arttırabilmek için önüne bu konuda sorduğum gibi direnç atmayı planlıyorum.
Ancak PWM modunda hfe den galiba yararlanamıyorum henüz bu kısmı netleştiremedim sadece güvenlik(akımı sınırlamak) için 1K direnç mi koymalıyım yoksa yaptığım hesabın doğruluğuna göre PWM ile base önünendeki 2K ile hfeden yararlanabilir miyim onu kestiremedim.

Düzenleme: Yanlış mosfet datasheetlerini atmışım. Bunların Gate-To-Source voltaj grafikleri 2V ile tetiklendiğini gösteriyor. Doğru yere bakıyor muyum?
IRLZ44N: https://pdf.direnc.net/upload/irlz44nslpbf-datasheet.pdf
IRLZ34N: https://pdf.direnc.net/upload/irlz34npbf-datasheet.pdf

[fide]

İrfz normal mosfet, irlz lojik gate seviyeli mosfet. İrlzyi önüne koruma direnci atarak arduino ile sürebilirsiniz.
Geçişin soft olması, kırpışma olmaması için pwm frekansını değiştirebilirsiniz.
Pic üzerinde kolay ama arduino'da pwm frekansını hiç değiştirmedim.

[asma]

Mosfet konusunda doğru parametre ye bakıyorsunuz. İletime başladığı değerdir o voltaj. Tam iletim için daha fazlası lazım.
2K bulduğunuz hesap yanlış. 4,4V tan iki adet Vbe gerilimini çıkarttığınızda direnç üzerindeki gerilimi bulursunuz. V/I dan R değeri çıkar. En yakın düşük değeri kullanırsınız.
Ama bu hesap size yumuşak geçiş sağlamaz. 0-255 arası adımlarda geçiş hissedebiliyorsanız yine hissedeceksiniz.
Kolay gelsin.

[RaMu]

Pwm duty oranı ile led parlaklığı doğrusal olarak değişmez, bunuda hesaba katmalısın.