Рассчитать Токи

[vasiliev95 0]

Здравствуйте.

Мне необходимо рассчитать, какие токи протекают в управляемой и управляющей цепях. Измерять можно только через напряжение.

С управляющей цепью проблем нет, а с управляемой есть проблема, я не могу понять, в каких точках необходимо взять напряжение и какое при этом использовать сопротивление.

Помогите, пожалуйста, разобраться с данным вопросом.

[Adver 220]

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН (Экспресс изготовление за 24 часа!)

Сборка высококачественных печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6.

Студенческое спонсорство

[mvkarp 3915]

Где Ваши рассуждения по расчету управляемой цепи?

И не хватает данных для расчета. Если не понимаете, каких - Вам не в эту ветку.

[Adver 220]

Изготовление 2-х слойных плат от 2$, а 4-х слойных от 5$!

Быстрое изготовление прототипа платы всего за 24 часа! Прямая доставка с нашей фабрики!

Смотрите видео о фабрике JLCPCB: https://youtu.be/_XCznQFV-Mw

Посетите первую электронную выставку JLCPCB https://jlcpcb.com/E-exhibition чтобы получить купоны и выиграть iPhone 12, 3D-принтер и так далее...

[sanek9 5]

В школу учить физику 8 класса

[Adver 220]

В поисках идеального силового ключа

Выбор полупроводникового силового ключа зависит от его свойств, стоимости жизненного цикла преобразователя, а также цели его разработки и требований к производительности. Infineon предлагает целую линейку MOSFET и IGBT с широкой запрещенной зоной (SiC и GaN), продолжая при этом работать над их усовершенствованием.

Подробнее

[Александр1274 4]

все как обычно.человек просит помощи .а сдешние обитатели только умничают.видно здесь так принято

[Adver 220]

Запускаем новый BLE 5.2-чип BlueNRG-LP от STMicroelectronics

Любая разработка начинается с чтения документации и изучения доступных средств разработки. Данный материал целиком посвящен средствам разработки, включая детальные инструкции по запуску вашего первого приложения на BlueNRG-LP. Описана работа с отладкой STEVAL-IDB011V1, набором инструментов и пакетом ПО позволяющим разработчику быстро войти в курс дела.

Подробнее

[mvkarp 3915]

Санек, транзисторы в 8-м классе не изучают.

Александр1274, человек просит не помощи, а выполнить за него работу. А это уже платная услуга.

Вот приведет свои рассуждения и решения, посмотрим, нуждается он в помощи или в чем-то другом.

[Adver 235]

Материалы вебинара Практическое использование TrustZone в STM32L5

Материалы вебинара, посвященного экосистеме безопасности и возможностях, которые дает новая технология TrustZone в МК STM32L5, содержат две подробные практические работы: создание простого приложения с изоляцией в TrustZone, и пример отладки и тестирования TFM-SBSFU. Программа рассчитана на технических специалистов и тех, кто уже знаком с основами защиты ПО в STM32.

Подробнее

[IMXO 1975]

все как обычно.человек просит помощи .а сдешние обитатели только умничают.видно здесь так принято

ну так блистании интеллектом, ответь на вопрос которого нет...

[KRAB 7203]

"...сдешние обитатели только умничают.видно здесь так принято ..." - а чего же у тебя язык в заднепроходном отверстии вместо помощи? Очередной подпевала: "дайте халявы и побольше"?! Кто ему тут обязан, если он сам "0" ... Невозможно спокойно смотреть на ОБНАГЛЕВШЕЕ ПОКОЛЕНИЕ емувсемобязанных.

[Adver 220]

[Hambaker 3816]

все как обычно...

Однозначно.

Заглавные буквы не в почёте,а расчёт ему надо.

Кроме схемы какие ещё данные?

Или троллим в тихую?

[igorillich 23]

Здравствуйте.

Мне необходимо рассчитать, какие токи протекают в управляемой и управляющей цепях.

В управляющей цепи ток 13,7 мА. В управляемой - 834 мА.

Веришь?

Edited April 4, 2016 by igorillich

[Хасан 81]

[mvkarp 3915]

.... В управляемой - 834 мА.

Вы где-то накосячили. 836 мА. И баланс мощностей сходится.

[vasiliev95 0]

KRAB, мне никто здесь ничем не обязан, поэтому я спокойно и вежливо попросил у форумчан помощи. Я не просил решать задачу за меня, просто попросил помочь, форумы для этого и нужны. Я так же, как и Вы, частенько помогаю людям на форумах, но в другой области, в которой знаний у меня достаточно. И темы, в которых люди просят решать задачу за них, просто обхожу стороной.

Конкретные данные не стал приводить, т.к. мне хочется понять общий механизм расчёта тока в управляющей цепи, просто по наводящим вопросам/ответам, а расчёты я в состоянии произвести и сам.

А теперь по вопросу:

В управляющей цепи: U регулируется от 1В до 5В, при R = 150 Ом. Значит ток, протекающий в этой цепи, колеблется от 6,6 мА до 33,3 мА.

В управляемой цепи: U = 12В, R2 = 2.43 кОм, ток нагрузки (Вентилятор) 120 мА.

Рассуждения таковы: 2 параллельные ветви, напряжение по 12В, можно рассчитать R нагрузки = 100 Ом, коэффициент усиления транзистора есть (90/600), а дальше, к сожалению, тупик. Ведь, есть ещё взаимосвязь оптопары с этой цепью, т.к. регулируя напряжение в управляющей цепи, регулируется ток в управляемой цепи. Вот в этом и прошу разобраться.

[Alkarn 590]

В общем виде, без конкретных значений элементов, задача нерешаема.

Слишком много неопределенности. В зависимости от величины R2 транзистор может работать как генератор тока или как генератор напряжения.

Также и в зависимости от тока, потребляемого мотором, и коэффициента усиления транзистора. Если Q1 - транзистор с В=20 (КТ819), схема работает совершенно не так, как с дарлингтоном, имеющим В=1000. Опять же все по разному и считается и работает при номинальном токе мотора 50 мА и 1 А.

Так что, какой вопрос, такой ответ.

Да, ток во входной цепи тоже неправильно определен. На диоде оптопары падает около 1,5 В, так что входной ток меняется от 0 до 23 мА.

[mvkarp 3915]

vasiliev95, схема изначально неправильная. Она не применяется для регулирования тока нагрузки. Оптопару следует считать аналогом реле. Светодиод - это катушка, фототранзистор - контакты реле.

В своей схеме во цепи фотоприемника Вы просто создали составной транзистор из фототранзистора оптопары и силового транзистора Q1. Все, что Вам доступно для расчета, это узнать максимальный выходной ток при некотором входном токе оптопары. И то для этого нужно знать коэффициент передачи конкретной оптопары и коэфф. усиления конкретного транзистора.

[vasiliev95 0]

Да, ток во входной цепи тоже неправильно определен. На диоде оптопары падает около 1,5 В, так что входной ток меняется от 0 до 23 мА.

Спасибо, с таким мне действительно снова в школу пора

нужно знать коэффициент передачи конкретной оптопары и коэфф. усиления конкретного транзистора.

Оптопара установлена АОТ102Г, коэффициент передачи тока от 0,64 до 0,71.

Транзистор выпаян из БП - Н945. Его коэффициет усиления от 90 до 600, измерял мультиметром параметр hfe - 240.

т.е. если у меня во входной цепи будет U = 5 В, то максимальный ток в цепи будет 23мА, а т.к. коэфф. передачи тока равен (средне) 0,68, то на выходе оптопары будет I = 0,68 * 23 мА = 15,6 мА ?

И это значит, что 15.6 мА будет поступать на базу транзистора, и, учитывая коэфф. усиления коллекторный ток будет равен Ic = 15.6 * hfe = 3.74 A. Но это неверно, т.к. установлен резистор R2 = 2.43 кОм.

Вот как связать данные понятия мне не совсем ясно.

p.s. Схема из данных элементов уже собрана и с её помощью, можно регулировать скорость вращения вентилятора (12В, 120мА) в небольших пределах.

[mvkarp 3915]

Это Вы рассчитали максимальный ток на выходе. Если не учитывать R2.

Ваша нагрузка (электродвигатель) сколько потребляет? Ну, для примера, пусть он от питания 12 вольт потребляет 1 ампер. Это означает, что транзистор Q1 будет в режиме насыщения. Т.е. полностью открыт. Транзистор оптопары тоже в режиме насыщения.

Пусть на транзисторе оптопары в режиме насыщения падает 0,4 вольта. Тогда падение напряжения на резисторе R2 делим на его номинал и получаем 4,8 мА.

В базу Q1 войдет ток, равный току нагрузки, деленному на (усиление транзистора по току + 1).

[vasiliev95 0]

Ваша нагрузка (электродвигатель) сколько потребляет?

т.е, если вентилятор потребляет 120 мА при 12 В, а падение напряжения на транзисторе оптопары 0.4 В (участок между двумя чёрными точками на рисунке?), тогда ток, вошедший в базу Q1 будет равен:

Ib = 120 мА / (0,68 + 1) = 71,43 мА ?

Не увидел связи, разрешите спрошу конкретно на примере:

Если Uвх = 3В, R1 = 150 Oм, то ток во входной цепи будет равен Iвх = (3 - 1,5) В / 150 Ом = 0,01 А = 10 мА.

На выходе оптопары будет ток Iвых = 0,68 * 10 мА = 6,8 мА.

Если Ur2 / R2 = Ir2 - это ток, который будет убегать в землю? А остальной на базу? Потом усиливаться?

Объясните, пожалуйста, по данному вопросу, а то не могу никак понять.

[mvkarp 3915]

"Ib = 120 мА / (0,68 + 1)" - у транзистора Q1 коэффициент несколько иной.

Попробую на пальцах, опустив некоторые зависимости в параметрах элементов.

Пусть коэффициент усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером есть h_21Э. Т.е. в общем случае при работе в усилительном режиме ток коллектора в h_21Э больше тока базы.

Ток эмиттера состоит из тока коллектора плюс ток базы. Т.е. можно считать, что ток эмиттера будет в h_21Э+1 больше тока базы.

Обозначим:

U_Б - напряжение на базе относительно минуса питания;

U_БЭ - падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора Q1;

I - ток через фототранзистор;

I₂ - ток через резистор R2;

I_Б - ток базы транзистора Q1;

R_Н - сопротивление нагрузки (двигателя).

Имеем:

I_Б*(h_21Э+1)= (U_Б-U_БЭ)/R_Н. I₂=U_Б/R₂. Откуда I=(U_Б-U_БЭ)/R_Н + U_Б/R₂.

[vasiliev95 0]

Попробую на пальцах ...

Спасибо, вроде начал потихоньку разбираться.

т.е. с одной стороны выходит, что I_к = I_б * hfe, а с другой стороны, что I_э = I_к + I_б --> I_к= I_э - I_б --> I_б * hfe = I_э - I_б --> I_э= I_б * (hfe + 1).

Отсюда, т.к. I_э = (U_б - U_бэ) / R_{н ,} то I_б * (hfe + 1) = (U_б - U_бэ) / R_н , а дальше получается

Откуда I=(U_Б-U_БЭ)/R_Н + U_Б/R₂.

Всё правильно я понял?

И ещё, U_б берется между базой и резистором R2 или между базой и 12В?

Тот же вопрос возник и с U_бэ , напряжение берется между базой и нагрузкой (до нагрузки) ?

Огромное спасибо за Вашу помощь!

[mvkarp 3915]

U_Б - напряжение на базе относительно минуса питания;

U_БЭ - падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора Q1;

U_БЭ - между эмиттерным и базовым выводами. Для соблюдения полярности и знаков в формулах измеряется относительно эмиттера.

[vasiliev95 0]

mvkarp, Всё ясно теперь, разобрался, большое Вам спасибо за помощь!