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15/07/2014 #1


Problema con calentamiento de transistor KN2222A.
Hola comunidad, les escribo porque me surgió un problema con un circuito que estoy trabajando.
El circuito mas o menos va asi, conecto una salida digital de arduino UNO a la base del transistor mencionado en el enunciado del tema, su datasheet me dice que puede soportar hasta Ic=600 mA, con la capacidad de disipar 625 mW, y lo que va conectado entre colector y emisor, es una fuente de poder, con aproximadamente 12Vdc de salida, con una capacidad de brindar 1A de salida. La carga del transistor viene a ser de una electrovalvula, sus especificaciones son 300 mA y 12Vdc para su funcionamiento optimo.

Mi problema surge cuando conecto el circuito se calienta mucho el transistor, a pesar de que yo calculo una Ic=165,9mA (En pleno trabajo), una Ib= 80mA, un VBE= 1.69V, no le estoy conectando una resistencia a la base, porque si conecto una, no le da el paso a la electrovalvula, osea no hay suficiente corriente IB.

Otro calculo importante es el de la disipación en pleno trabajo del transistor, la cual la calculo asi:

-IC = 165.9mA
-VCE = 0.515 V (Aquí me surge un problema de concepto teórico, no recuerdo si se utiliza el voltaje de trabajo o el voltaje presente entre VCE, sin que el transistor entre en saturacion).

Y me da una P= 85.44 mW, por lo tanto me parece que no es una potencia de disipación tan alta que haga que mi transistor se caliente.

Muchas gracias por su tiempo si se leyeron todo jeje y gracias por sus respuestas (cualquier cosa que no entiendan lo puedo explicar, ya que me imagino que omití algún detalle).
15/07/2014 #2
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Sin diagrama no va
15/07/2014 #3


Diagrama
Con gusto lo hago, ¿tienes algún programa que me recomiendes para hacer el diagrama ?, yo tengo un simulador de circuitos llamado TINA pero me gustaría hacerlo en un programa mas gráfico que técnico, voy a probar uno que se llama Fritzing a ver como me va y subo el diagrama.

Gracias.
15/07/2014 #4

Avatar de Gudino Roberto duberlin

Hola, como dice Dosmetros un diagrama para empezar. En 2do. Lugar porque utilizar un transistor switch de baja capacidad, para esa aplicación?
Utiliza un transistor tipo de uso genérico y más robusto como el BD139 por ej., si ésto no alcanza, recurre a una config. Darlington u otra config.
Además debes añadir una resistencia limitadora de base, desconozco si arduino las incluye en sus salidas.
15/07/2014 #5


Diagrama grafico
Utilizo este transistor porque entre mis componentes lo encontré y pensé que era similar al 2N2222A (que pienso que debe trabajar bien por eso lo tome en cuenta). Si me generan ciertas dudas:

1- ¿El termino que usas de switch, se refiere a que es un transistor esta hecho para conmutación a altas velocidades?, yo pensé que se refería a utilizarlo como un switch, digamos que como un relay.

2- También en mi mente creí que si mantenía el transistor dentro de sus capacidades podía utilizar cualquier tipo para esta aplicación (osea como una especie de relay).

El arduino en sus pines digitales como salida maneja 40mA y creo que tiene una resistencia incluida en serie con la salida. He hecho los cálculos para determinar la resistencia de base pero le pongo la que me da y no funciona, si le pongo una menor si funciona pero igual calienta mucho, lo cual no debería ya que lo trabajo respetando sus limites.
Probé con un TIP32 y funciona el sistema sin que se caliente, ya que es de mas potencia de disipación pero me parece que es un desperdicio de recurso jeje.

Les adjunto el diagrama.

Pura Vida.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Diagrama.jpg (166,2 KB (Kilobytes), 21 visitas)
15/07/2014 #6
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Lo que pasa es que los datos ACTUALES de los semiconductores (datasheet) hay que tomarlos con pinzas , pensar en menos de la mitad
15/07/2014 #7

Avatar de Gudino Roberto duberlin

Insisto, debes asegurarte que Arduino posee o no resistencia limitadora. Si tu transistor alcanza un valor de tensión de .5v entre colector-emisor es porque no alcanza la saturación. Corrobora que los terminales se correspondan con el datasheet.
15/07/2014 #8


Eso del 0.5 que mencionas, es debido a que ¿si se satura debería dar un voltaje de 0V?.
Revise el esquemático de Arduino y al parecer no tiene una resistencia limitadora, y tiene mas lógica cuando se analiza el que caso en el que piden por precaución una resistencia cuando se va a conectar un LED, que se mayor a 200 ohm, para prevenir que se dañe el LED, si tuviera una resistencia interna no seria necesario conectar esa de 200 ohm, no se si me explico.

Podría probar un transistor 2N2222A, el problema es que mi orgullo no me deja obviar simplemente el problema del calentamiento jaja, quiero saber el origen del problema.
15/07/2014 #9

Avatar de Gudino Roberto duberlin

Veamos, una señal lógica debes inyectarla a través de una RESISTENCIA a la base de un BJT, pues suceden dos cosas sino. Tiendes a cortocircuitar la salida, en éste caso, la salida de Arduino. En 2do. lugar cómo consecuencia, sometes la unión base-emisor, ésto es perjudicial para ambas partes, entonces como reitero, siempre se conecta una resistencia limitadora calculada en función del hfe y la Ic que se requiere.
16/07/2014 #10


Gracias
Voy a revisar la teoría sobre transistores para refrescar conceptos y también voy a poner la resistencia limitadora y a seguir haciendo pruebas.

Gracias por la ayuda.
16/07/2014 #11


Como te dicen, debes colocar una resistencia de base.

Para el cálculo de la Rb puedes basarte en la hfe(mín) de tu transistor y:

Ic = Ib*Hfe (min)

Sabiendo la Ic i Hfe (min) puedes obtener la Ib necesaria para calcular Rb a partir de:

Vb = Ib*Rb+Vbe

Yo lo suelo hacer así, tampoco soy un experto, si alguien cree que está mal el procedimiento que me lo diga, siempre estoy dispuesto a rectificar mis errores y aprender de ellos.
16/07/2014 #12


El problema
Hola, bueno analizando un poco la teoría y practicando encontré el problema!!, no creo que me crean jeje pero el problema es que en el datasheet las patillas estaban enumeradas al contrario a como están en la realidad!! =D.
16/07/2014 #13
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Te lo dijeron porque es bastante común que eso ocurra

¿ Por que mis transistores TO-92 tienen las patas en distinto órden ?

Gudino Roberto duberlin dijo: Ver Mensaje
Corrobora que los terminales se correspondan con el datasheet.
16/07/2014 #14


Transistor
No podía creer que pasara algo así, pero bueno de ahora en adelante lo voy a tener en cuenta y voy a leer el post que esta en el link que expusiste, gracias.
Respuesta
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