Electrnica Industrial Pre informe I

Nombres: Daniel Huaiquil

Elvis Riffo

Profesor: Sr. Luis Paine S.

Lunes, 18 de Agosto 2014

Investigue lo relacionado con el funcionamiento, configuracin, y parmetros de operacin de los

transistores 2N3055, TIP122. Cul es el significado y definicin de ODF?

Transistor BJT 2N3055

El transistor de corriente 2N3055 es un transistor NPN de silicio que posee una carcasa metlica

Jedec TO-3. Tales componentes funcionan como conmutadores para desviar corriente en distintos

dispositivos electrnicos, desde televisores hasta reguladores de voltaje. Se puede utilizar con

amplificadores de alta fidelidad, etapas de salida, circuitos y series de interruptores de corriente y

reguladores de derivacin.

Un transistor NPN puede ser considerado como dos diodos con la regin del nodo compartida. En

una operacin tpica, la unin base-emisor est polarizada en directa y la unin base-colector est

polarizada en inversa. Debido a la agitacin trmica, los portadores de carga del emisor pueden

atravesar la barrera de potencial emisor-base y llegar a la base. A su vez, prcticamente todos los

portadores que llegaron son impulsados por el campo elctrico que existe entre la base y el

colector.

Cuando un transistor se utiliza como interruptor o switch, la corriente de base debe tener un valor

para lograr que el transistor entre en corte y otro para que entre en saturacin. Un transistor en

corte tiene una corriente de colector mnima prcticamente igual a cero y un voltaje colector-

emisor mximo casi igual al voltaje de alimentacin, mientras que en saturacin tiene una

corriente de colector mxima y un voltaje colector-emisor casi nulo

Transistor Darlington TIP122

Es un transistor de potencia darlington , formado por dos transistores conectados en cascada para

aumentar la ganancia. Su elevada ganancia permite conectar la base al microcontrolador, y el

colector a circuitos de elevada potencia, sin ninguna etapa previa. Est diseado como

amplificador de propsito general y switching de baja frecuencia.

ODF

Se conoce como factor de sobreexcitacin (ODF) y se relaciona con la cantidad de carga adicional

que se almacena en la base. Normalmente la corriente de base es mayor a la requerida para entrar

a la zona de saturacin del dispositivo, como resultado la carga excedente queda almacenada en la

base.

Es recomendable disear el circuito para una corriente mayor que IBS para garantizar que el TBJ

est trabajando en la regin de saturacin. A partir de este planteamiento se puede decir que el

ODF es siempre mayor que la unidad cuando el dispositivo conduce. A medida que aumenta el

ODF aumenta (directamente proporcional), ya que el es constante.

Actividad 2

De acuerdo a las especificaciones de cada elemento configure el circuito en el terminal de control

(alimentado en CC) de forma que se pueda llevar los componentes a estado ON y OFF para cada

caso indicado en los esquemas del desarrollo experimental (cada transistor con las cargas A y B),

considerando al menos dos valores de corriente de base en cada caso. En todos los casos las

resistencias del diseo deben corresponder a alguna de las siguientes:

Valor [] 120 220 470 1k 4k7 5k6

Potencia [W] 2 2 0.5 0.5 0.5 0.5

Caso 1: Transistor 2N3055, Carga Resistiva 6.8 []

En primer lugar, se alimenta el circuito con una fuente ,

donde se utiliza una carga resistiva . Para que exista una corriente mxima en el colector donde puede pasar la carga se

debe cumplir que , donde el transistor opera en zona de saturacin comportndose

como un interruptor en ON, entonces:

Para eso es necesario tener una corriente mnima en la base. En el datasheet del transistor la

ganancia mnima de corriente es . Luego calculamos la corriente mnima base

para que el transistor opere en estado ON:

Escogemos una resistencia en la base ]. Para calcular el voltaje mnimo necesario en la

base aplicamos la ley de voltaje de Kirchhoff (LVK) en la malla interna del circuito,

con . Asumiendo :

VCC = 5 [V]

VBB

RB

RL = 6.8 []

VBE +

-

IB

IC

C B

E

S + VCE

-

Con esto se obtiene un factor de sobreamortiguamiento . Si aplicamos un voltaje de

, calculamos y para este caso:

Caso 2: Transistor 2N3055, Carga Motor DC

Suponemos que el motor DC funciona con una corriente (dato tomado dentro

de un rango variable expuesto en la web). Utilizando la resistencia y con la ganancia

de corriente del transistor , se procede a determinar la corriente mnima de saturacin

y el voltaje de base necesario :

Si , entonces.

VBB

VCC = 12 [V]

IB

RB

+

VBE -

IC B

E

C S + VCE

-

Caso 3: Transistor TIP122, Carga Resistiva 6.8 []

Para obtener la corriente mxima del circuito, debemos tener el interruptor abierto:

Con , obtenemos la corriente mnima :

Una vez obtenido el , calculamos el voltaje necesario aplicando LVK en la

malla inferior, con de la siguiente forma:

Con

VCC = 5 [V] RB

IB

VBB

IC

VBE1

VBE2

+

+ -

-

B C

E

B

C

E

+ VCE

-

RL = 6.8 []

Caso 4: Transistor TIP122, Carga Motor DC

Sean los siguientes datos:

; ; ;

Se procede a calcular la corriente de base mnima de saturacin y el voltaje de base

necesario , con :

Si aumentamos el voltaje de la base en ; entonces:

VCC = 12 [V]

RB

IB

VBB

B E

C

B C

E

-

+ -

+ VBE1

VBE2

IC

+ VCE

-