chiarimenti su potenza transistor

Feb 23, 2005 10 Replies

Prima o poi arriva il momento in cui un semplice 'replicatore' di circuiti altrui vuole fare qualche passo in piu'; questo e' attualmente il mio caso... l'elettronica e' per me una passione recentissima e probabilmente, cercando di bruciare le tappe, ho perso qualche fondamento per strada!



Veniamo al dubbio; in un transistor a polarizzazione di base (partiamo dalle cose semplici, poi uno puo' pure sbizzarrirsi con retroazioni e partitori) classico come questo:



[FIDOCAD ] MC 100 55 1 0 080 MC 85 55 1 0 080 MC 85 75 0 0 300 LI 85 75 85 65 LI 85 55 85 50 LI 85 50 100 50 LI 100 50 100 55 LI 100 50 110 50 MC 105 50 0 0 010 TY 75 60 5 3 0 0 0 * Rb TY 105 60 5 3 0 0 0 * Rc MC 100 85 0 0 040 TY 115 45 5 3 0 0 0 * Vcc

se voglio calcolarmi Rc, leggo dai manuali che la formula e' semplicemente Rc=(Vcc-Vce)/Ic...



Quindi mi chiedo... per calcolare la potenza erogata dal transistor (e non farlo arrostire), sapendo che V=Rc*I, e che W=V*A, quale e' la V che devo tenere presente nella formula? E' Vce, vero?



Sono forse dubbi stupidi... ma non si sa mai... in effetti la W=I*I*Rc sembra confermarlo... ma questo attrezzino con tre gambette (come lo definisce giorgio :) ) a volte ti lascia un po' perplesso...



Ed inoltre, nei datasheet (vedi ad esempio il caso del 2n2222a della Philips), dove trovo l'effettivo valore di potenza dissipata, visto che ci sono talvolta due valori diversi nelle condizioni (Tamb


"Ubik3" ha scritto

vero

E'la massima potenza dissipabile il quelle condizioni prima che fonda, valori da cui tenersi prudenzialmente lontani perche' significano temperature oltre i 100 gradi. Nel caso di Tcase

Il 23 Feb 2005, 12:56, "Claudio F" ha scritto:

Sei troppo pessimista! Se guardi ad esempio il manuale del PN2222A (Fairchild) si riporta una resistenza termica giunzione-ambiente di 200°C/W. Se il transistore dissipa

0,1W la temperatura di giunzione sarà superiore alla temperatura ambiente di 200*0,1 = 20 °C. Se consideri una temperatura ambiente di 30°C, la giunzione del transistore sarà pari a 30+20 = 50 °C, un valore molto lontano dal suo massimo che è 150°C.

Ciao stefano delfiore

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(e

uhm... perdonatemi... ma non e' (Vcc-Vce) la V da tenere presente?

tutto mi tornava, poi ho fatto due conti; esempio, supponiamo di voler fare diventare viola il solito 2n2222a con:

Vcc = 13.8V Vce = 10V Ic = 150mA

avro' per Rc = (13.8-10)/0.15 = 25.4 ohm (arrotondo)

quindi con la formula W=Vce*I avro' W = 10*0.15 = 1.5 W (esplosione pirotecnica o quasi, presumo) ma con la formula W=I*I*Re ho W = 0.15*0.15*25.4 = 0.57 W (al limite, ma forse regge) e con la formula W=(Vcc-Vce)*I ho W=(13.8-10)*0.15 = 0.57 W che concorda con l'altra formula...

Mah, forse mi perdo in un bicchiere d'acqua...

"stefano delfiore" ha scritto

Ehm... si, mi sono accorto dopo che non avevo specificato che con "brucia" intendevo per le dita... non il transistor stesso (qui ci vorrebbe la faccina rolleyes ;)

ciao Claudio F

"Ubik3" ha scritto

0,57W sono la potenza dissipata dalla resistenza, 1,5W dal transistor, e la somma e' la potenza assorbita dal generatore Vcc*I=2,07W... "i torni contano" ;)

ciao Claudio F

Si`, Vce. Meglio dire potenza dissipata dal transistor, non erogata. In caso di bipoli in continua, la potenza dissipata e` data dalla tensione ai capi del bipolo moltiplicato per la corrente che la attraversa, quindi P=V*I, e questo vale sempre. Nel caso di resistenze lineari ci sono le formule dedicate del tipo P=I^2 * R e simili, la V*I e` quella base. Il transistore non e` un bipolo, ha tre piendini, ma il contributo della corrente di base e` abbastanza trascurabile, e quindi puoi calcolarne la potenza dissipata come P=Vce*Ic (e se vuoi aggiungere la potenza che entra dalla base, aggiungi ancora + Vbe*Ib).

Con il transistor non puoi usare cose del tipo I^2*R o simili, perche' il transistor non si comporta come una resistenza.

Va bene riferirsi alla Tamb (ammesso che l'ambiente sia a 25 C). L'altra potenza si riferisce al transistor montato su un dissipatore ideale, in grado di tenere la temperatura del contenitore al di sotto di 25C.

Il calcolo termico fatto bene non e` una banalita`. Te lo racconto un'altra volta :-).

Franco Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen. (L. Wittgenstein)

Devi avere ben chiaro quale potenza stai calcolando. Ti faccio l'esempio tipico della black box, cioè una scatola dalla quale escono due terminali e di cui non conosci il contenuto. Le uniche cose che conosci sono la tensione V (continua) presente tra i due terminali e la corrente I (continua) che entra in un terminale ed esce dall'altro. La potenza dissipata da tutto quello che c'è dentro questa scatola sarà: W=V*I. Nel tuo caso, se vuoi calcolare la potenza dissipata nel circuito collettore emettitore del transistor, devi moltiplicare la tensione Vce per la corrente Ic. Con i dati che hai fornito tu la potenza dissipata è di 1.5W e il transistor fonde, lasciandoti intendere che forse la corrente di polarizzazione è un tantinello elevata :-) La formula W=(Vcc-Vce)*Ic ti dà la potenza dissipata dalla resistenza Rc, poichè Vcc-Vce=VRc (tensione ai capi della resistenza Rc).

Ciao

Vi ringrazio per il sollecito aiuto! Ora le idee sono chiare!

E, tra l'altro, sbagliando mi sembra di avere individuato un altro parametro importante, cioe' come dimensionare la capacita' di assorbimento della resistenza di collettore in base alla potenza (ad esempio, nel caso balzano del 2n2222a che esplodeva, in teoria avrei dovuto utilizzare una resistenza da 1/2 Watt, presumo).

La cosa bizzarra e' che i dati sul 2n2222a nell'esempio che ho scritto non me li sono affatto inventati, li ho trovati sul datasheet della Philips e danno come risultato un hfe tra 100 e 300: credo che siano valori di picco, comunque (nella nota ce' scritto Pulse test

Non ricordo esattamente i valori: se era qualcosa del tipo 0.57W, con una da mezzo watt sei un po' stretto.

La questione e' interessante... apro un thread a riguardo

Certamente, i calcoli sul circuito a polarizzazione di base li farei eventualmente su hFE minimo dato Ic e Vce, era solo per indicare i dati che avevo trovato.

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