Transistor basis

Ik merk dat steeds meer mensen met raspberries en arduinos spelen zonder een electronica achtergrond.
Omdat er steeds meer dingen als modules te koop zijn is dat ook best goed te doen, het meest voorkomende risico is de 5v en 3.3v door elkaar halen.
Wat wel lastig kan zijn is iets anders dan een led schakelen omdat de uitgangsstroom van een raspberry nogal beperkt is, 16mA leveren en 25mA opnemen (open collector). En die 16mA heeft dan ook als limiet 50mA voor alle poorten opgeteld, de maximale stroom van de 3.3v regelaar.

De oplossing kan een klein solid state relais zijn als we 220v willen schakelen of een transistor als we een lampje of motor willen schakelen. Er zijn een paar zaken die we moeten meenemen in de afweging welke transistor te gebruiken, de maximaal te schakelen stroom is de belangrijkste. Elke transistor heeft een versterkingsfactor en die is belangrijk want als de basisstroom bijvoorbeeld maximaal 5 of 10mA mag zijn dan hangt het van de versterkingsfactor af wat de collector-stroom kan zijn.
De gekozen transistor moet dus de te schakelen stroom aan kunnen en de benodigde versterkingsfactor hebben.
Laten we voor het gemak van de meest gangbare schakeling uit gaan, een NPN transistor waarvan de basis (struurstroom) aan een raspberry komt, met een weerstand ertussen, de emitter aan de massa en de collector aan de te schakelen belasting (die verder aan de, of een, positieve spanning naar keuze hangt).
Verder is de spanning tussen de basis en de emitter 0.6V a 0.7V dus aangezien de spanning op de raspberry uitgang 3.3V is moet er 2.7v over de basisweerstand staan. Als we 10mA als basisstroom nemen (dat kan dus op maximaal 5 uitgangen tegelijk) dan is waarde van de weerstand (R=U/I) 2.7V/0,01A=270 Ohm.

Wat is er verder nog belangrijk? Wanneer we te veel stroom willen schakelen en we het niet redden met de versterkingsfactor dan kunnen we ook een darlington gebruiken, dat zijn twee transistoren in 1 behuizing gezet. Deze werkt net als een enkele transistor maar met een veel hogere versterking. De basis-emitter spanning is dan 1,4V ipv 0,7V

Hieronder een paar standaard transistoren met de belangrijkste waarden erbij:

type	Ic (A)	versterking/HFE
BC547	0,1
BD139	1,5	40-160
BDX33C	8	2500

Dit is echt de basis in een klein notendopje, maar zo is toch een kleine stuurtrap te berekenen en maken zonder veel kennis van electronica.

Website door Wouter Barendsen, 2005-2024