Protection contre les surtensions

Transistor bipolaire. Travailler en mode clé. La clé électronique sur le transistor est le principe de fonctionnement et le circuit.

Lorsque vous travaillez avec des schémas complexes, il est utile d'utiliser différentes astuces techniques, ce qui permet d'atteindre l'objectif fixé par de petits efforts. L'un d'eux est la création de commutateurs à transistors. Ils sont quoi Pourquoi devraient-ils être créés? Pourquoi sont-ils également appelés "clés électroniques"? Quelles sont les caractéristiques de ce processus et à quoi faut-il faire attention?

De nombreux échecs peuvent être constatés à l'œil nu, parfois sans loupe. Certains trous ne peuvent être observés que lorsque la lumière tombe pour générer des ombres. Il faut donc parfois égayer toutes les directions pour voir quelque chose de suspect.

La sensibilité aux chocs consiste aussi à "regarder la loupe". En effet, ce sont souvent des problèmes qui surviennent lors du soudage. Parfois, ils sont également sertis avec une isolation et sont pressés contre eux de temps en temps. En général, les soudures à la main "chinoises" créent une telle anxiété, car les soudures sont réalisées avec un soudage médiocre, le flux et ces soudures ont la forme de "poires collées". Par conséquent, les contacts sont mauvais. Les soudures à la vague sont généralement "suffisantes" pour le fonctionnement du produit, mais toutes les connexions câblées sont impliquées.

De quoi sont constituées les clés à transistor?

Ils sont effectués en utilisant le champ ou les premiers sont divisés en MDP et les clés qui ont une jonction pn de contrôle. Parmi les bipolaires, on distingue les non saturés. Une clé à transistor de 12 volts peut satisfaire les demandes de base de la radio amateur.

Mode de fonctionnement statique


Il analyse l'état fermé et ouvert de la clé. Dans le premier, il y a un faible niveau de tension à l'entrée, ce qui indique un signal zéro logique. Dans ce mode, les deux transitions sont dans la direction opposée (la coupure est obtenue). Et le courant du collecteur ne peut être affecté que par le courant thermique. A l'état ouvert, un niveau de tension élevé correspond au signal de l'unité logique à l'entrée de la clé. Il est possible de travailler en deux modes simultanément. Une telle fonction peut être dans la région de saturation ou la région linéaire de la caractéristique de sortie. Nous y reviendrons plus en détail.

La nuit est capable de rêver et de regarder les étoiles, mais aussi d'étudier la destruction que produisent les étoiles électriques, ces arcs ou effluves mauves indiquent des contacts défectueux ou une proximité anormale. Cela peut être vu à partir de courants de plus de 50 - 100 mA ou stress élevé, qui peuvent être considérés comme des "miniatures électriques".

En passant, vous pouvez voir l'obscurité et 300 volts d'anodes, tout comme les électrons qui tombent sur les anodes les font parfois rougir. L'obscurité favorise la localisation des contacts suspects et des fuites d'électrons, mais l'exemple du § 1 prouve que ce n'est pas toujours le cas!

Saturation de la clé

Dans ce cas, les transitions des transistors sont décalées dans le sens direct. Par conséquent, si le courant de base change, la valeur du collecteur ne change pas. Dans les transistors au silicium, environ 0,8 V est nécessaire pour obtenir le biais, alors que pour le germanium, la tension fluctue entre 0,2 et 0,4 V. Et comment la saturation des touches est-elle atteinte en général? Pour ce faire, le courant de base augmente. Mais tout a ses limites, ainsi qu'une augmentation de la saturation. Ainsi, lorsqu'une certaine valeur actuelle est atteinte, elle cesse d'augmenter. Pourquoi saturer la clé? Il existe un coefficient spécial qui reflète l’état des choses. Avec son augmentation, la capacité de charge des touches du transistor, les facteurs de déstabilisation commencent à affecter avec moins de force, mais la performance se dégrade. Par conséquent, la valeur du coefficient de saturation est choisie parmi les considérations de compromis, guidée par la tâche à effectuer.

Le paragraphe est un peu humoristique, mais c'est réel. Certaines casses produisent des odeurs spéciales de laque brûlée ou de panna de presse dorée. En général, passer un nez sur un appareil dont le transformateur est "brûlé", le moteur qui a fait sauter son condensateur de démarrage et qui, peut-être, était lui-même frit avec une réaction en chaîne, ne trompe pas.

Il y a cependant des "odeurs plus subtiles" qui, ces dernières années, ont été beaucoup plus reniflées et oubliées avec les progrès de la technologie. Ce n'est généralement pas un bon signe, car c'est souvent la mort de l'appareil. L'odeur fait principalement référence aux transformateurs qui font frire et dont les fils sont d'un beau brun foncé, pas d'une "blonde en cuivre doré clair". En général, ce type de barbecue s'arrête à cause du manque de combattants et les fils sont assez fins pour fondre comme des fusibles, sans faire sauter les "granules" de la maison.

Inconvénients d'une clé non saturée

Et que se passera-t-il si la valeur optimale n'a pas été atteinte? Il y aura alors de telles lacunes:

  1. La tension de la clé publique chute à environ 0,5 V.
  2. L'immunité au bruit s'aggravera. Cela est dû à l'augmentation de l'impédance d'entrée observée dans les touches lorsqu'elles sont ouvertes. Par conséquent, des interférences telles que des surtensions entraîneront également une modification des paramètres des transistors.
  3. La clé saturée a une stabilité de température importante.

Comme vous pouvez le constater, il est toujours préférable de mener à bien ce processus pour obtenir un appareil plus parfait.

Pour ces pannes de transformateurs, certaines d'entre elles sont complètement irréparables. Pour les autres transformateurs simples, les remplacements sont possibles, mais souvent difficiles à déplacer mécaniquement. Les condenseurs sont souvent facilement remplacés pour une valeur, souvent pour une tension et moins souvent pour un volume ou un empattement. Fixer l'arrière avec un écrou n'est pas toujours possible, mais en fait, ce n'est pas aussi électronique, mais principalement électrotechnique. Attention toutefois aux équipements exposés à des températures élevées ou extrêmes, car s'ils sont simplement remplacés par un équivalent, ils peuvent être relâchés.

La vitesse

Interaction avec d'autres clés

Pour cela, les éléments de communication sont utilisés. Ainsi, si la première touche de la sortie a un niveau de tension élevé, l'ouverture du second s'ouvre et fonctionne en mode préréglé. Et vice versa. Une telle chaîne de communication affecte de manière significative les transitoires qui surviennent pendant la commutation et la vitesse des touches. Voici comment cela fonctionne: clé à transistor. Les plus courants sont les circuits dans lesquels l'interaction n'a lieu qu'entre deux transistors. Mais cela ne signifie pas qu’on ne peut pas en faire un appareil dans lequel trois, quatre ou même plusieurs éléments seront appliqués. Mais en pratique, il est difficile de trouver une telle application, de sorte que le fonctionnement d'une clé à transistor de ce type n'est pas utilisé.

Notez que quand une tempête passe, à la fois des éléments noirs et une odeur "brûlée", dans ce cas il vaut mieux évaluer le cas et ne pas trop regarder, car la fiabilité globale dans son ensemble sera sérieusement affectée. Hautes températures  indiquent souvent des courants anormaux. On peut voir que la bakélite de cette chaîne était frite sous l'influence de la chaleur.

L'ouïe est souvent associée à une vision, car il y a toujours un bruit associé lors d'un arc électrique. Lors de l'écoute et en cas de problème avec le contact, il est souvent utile de placer la station de transistor à côté du périphérique défectueux.

Que choisir

Avec quoi il vaut mieux travailler? Imaginons que nous ayons un simple commutateur à transistor avec une tension d'alimentation de 0,5 V. Vous pouvez ensuite enregistrer toutes les modifications à l'aide de l'oscilloscope. Si le courant du collecteur est réglé à 0,5 mA, la tension chute de 40 mV (la base sera d'environ 0,8 V). Par les mesures du problème, on peut dire qu’il s’agit d’une déviation assez importante, qui impose une restriction à l’utilisation dans toute une série de circuits, par exemple dans les commutateurs, et qu’ils utilisent des circuits spéciaux où il existe une jonction pn de contrôle. Leurs avantages sur les cousins ​​bipolaires sont:

Il y avait un dépérissement qui a attiré mon attention sur le problème de la guirlande qui commençait et allait prendre feu. À cet égard, il est important de comprendre que l’arc électrique dans courant continu  et il est difficile à éteindre, contrairement à l'arc courant alternatif. Ces défaillances sont les plus courantes dans le domaine de l'électronique, allant d'une télécommande qui s'est écrasée sur le sol à un ordinateur portable tombé dans une baignoire. Toutes ces défaillances dues à des accidents ou à des chocs sont en général assez évidentes.

Le joint sec est un aspect granulaire du joint soudé avec un aspect mat, parfois il peut distinguer des bords très fins, il est cristallisé. Ce type de soudage se produit souvent en raison d'un refroidissement trop rapide ou d'une mauvaise qualité de l'alliage d'étain. Ces types de soudures se produisent également lors du déplacement de fils.

  1. Valeur insignifiante de la tension résiduelle sur la clé dans l'état de câblage.
  2. Une résistance élevée et, par conséquent, un faible courant qui traverse l’élément fermé.
  3. Une faible consommation est consommée, de sorte qu'une source importante de tension de commande n'est pas nécessaire.
  4. Vous pouvez changer les signaux électriques de bas niveau, qui sont quelques microvolts.

L'interrupteur à transistor du relais est l'application idéale pour le domaine. Bien entendu, ce message est posté ici uniquement pour que les lecteurs aient une idée de leur application. Un peu de connaissance et d'esprit - et les possibilités de réalisations, dans lesquelles il y a des touches transistors, seront inventées en grand nombre.

Le soudage peut être ennuyeux, mais pas sec. Les soudures avec une grande quantité d'étain sont toujours plus "brillantes" et ont une meilleure résistance mécanique. Le joint soudé à sec se comporte comme une résistance élevée à la circulation du courant. Cela peut passer inaperçu si le courant dans le jeu est faible, mais peut empêcher un fonctionnement normal en cas de courants élevés. Cela vaut par exemple dans le paragraphe 1. Ce type de soudage pauvre se produit lorsque les composants à souder sont stockés pendant une longue période sans entretien, et les queues sont recouverts d'oxydes, soudage qui peut Lors flux de brasage, seule une petite partie des composants adhèrent à la tête d'étain.

Exemple de travail

Regardons de plus près comment fonctionne une simple touche de transistor. Le signal commuté est transmis d'une entrée et est retiré de l'autre sortie. Pour verrouiller la clé sur la grille du transistor avec une tension qui est supérieure à la valeur de la source et le drain à une valeur supérieure à 2-3 V. Cependant, il faut veiller à ne pas aller au-delà de la plage autorisée. Lorsque la clé est fermée, sa résistance est relativement importante - dépasse 10 ohms. Cette valeur est obtenue du fait que le courant de recul de la jonction p-n influence également. Dans le même état, la capacité entre le circuit du signal commuté et l’électrode de commande est comprise entre 3 et 30 pF. Et maintenant, ouvrez la clé à transistor. Le circuit et la pratique montreront que la tension de l'électrode de commande sera alors proche de zéro et dépend fortement de la résistance de charge et de la caractéristique de tension commutée. Cela est dû à l’ensemble du système des interactions grille, drain et source du transistor. Cela crée certains problèmes pour le fonctionnement du disjoncteur.

Par conséquent, le reste du composant est isolé. Il suffit alors d'une résistance mécanique suffisante pour séparer un morceau d'étain du composant. C'est un cas typique de transformateurs pour lesquels la laque de fils émaillés n'a pas été correctement retirée. Cela s'applique également aux anciens composants oxydés.

Ce cas concerne des composants souvent très lourds ou forcés à gérer. Le support du composant à travers le circuit isolant force le cuivre du circuit imprimé à se décoller et la connexion électrique des extrémités en cuivre. Ici, vous devez également regarder cette ligne perpendiculaire à la trajectoire qui fera l'ombre en fonction de l'éclairage que vous prendrez. Ne jamais appuyer sur un composant du côté du cuivre!

Pour résoudre ce problème, divers systèmes ont été mis au point pour assurer la stabilisation de la tension qui circule entre le canal et la porte. Et grâce aux propriétés physiques, même une diode peut être utilisée dans cette capacité. Pour ce faire, il convient de l'inclure dans la direction directe de la tension de fermeture. Si la situation nécessaire est créée, la diode se fermera et la jonction pn s'ouvrira. Pour modifier la tension commutée, celle-ci reste ouverte et la résistance de son canal ne change pas, une résistance à haute résistance peut être connectée entre la source et l'entrée de la clé. Et la présence d'un condensateur accélérera considérablement le processus de recharge des réservoirs.

Dans l'image de ce vieux schéma, le point 1 est un enlèvement de cuivre simple sans rupture, alors que pour le point 2 la piste est cassée. Ce n'est pas suffisant, car l'humidité occupe une place centrale dans le circuit même, dans les composants et sous les composants. Cette humidité est d'autant plus nocive que les composants actuels consomment très peu de courant et que, par conséquent, ces traces d'humidité suffisent à provoquer un dysfonctionnement, créant des connexions électriques artificielles indésirables. De temps en temps, nous devons faire notre travail.

Ces circuits doivent être séchés sur le radiateur chauffage central  à basse température pendant plusieurs jours. Ce n'est qu'après que vous pourrez restaurer la batterie ou le réseau et vérifier qu'ils fonctionnent à nouveau. Cela ne sera pas gagné à chaque fois, car certains liens créés artificiellement peuvent être fatals pour certains composants. En outre, si le circuit ne redémarre pas, il existe une possibilité de défaillance du composant.

Calcul de la clé à transistors


Pour comprendre, je donne un exemple de calcul, vous pouvez substituer vos données:

1) Collecteur-émetteur - 45 V. Puissance dissipée totale - 500 mw. Le collecteur-émetteur est de 0,2 V. La fréquence limite de fonctionnement est de 100 MHz. La base-émetteur - 0,9 V. Courant collecteur - 100 mA. Le coefficient statistique de transmission de courant est 200.

Ces éléments de puissance, représentés par des semi-conducteurs, des résistances, des transformateurs et des bobines ou des condensateurs, sont soumis à des charges pouvant parfois les détruire. Dans le cas de charges, il est nécessaire d'inclure des courants intenses, de sorte qu'ils ne peuvent plus fonctionner correctement. Cette température est le plus souvent la cause principale de la mort de ces composants circulant réellement courant de 15 A dans le circuit, prévu à 10 A, conduira nécessairement à une augmentation de la température et les dommages aux circuits et composants, qui peuvent également être causés par des conditions climatiques qui mènent des composants de service, de sorte Les équipements militaires doivent résister aux conditions les plus difficiles, car les théâtres d'opérations sont situés dans toutes les régions du monde.

2) Résistance pour le courant 60 mA: 5-1,35-0,2 = 3,45.

3) L'indice de résistance du collecteur: 3,45 \\ 0,06 = 57,5 ​​ohms.

4) Pour plus de commodité, prenez la valeur nominale de 62 ohms: 3,45 \\ 62 = 0,0556 mA.

5) Considérez le courant de base: 56 \\ 200 = 0,28 mA (0,00028 A).

6) Combien seront sur la résistance de la base: 5 - 0,9 = 4,1V.

7) Déterminer la résistance de la résistance de base: 4.1 \\ 0.00028 = 14.642.9 Ohm.

Conclusion

Et enfin à propos du nom "clés électroniques". Le fait est que l'état change sous l'influence du courant. Et que représente-t-il? C'est vrai, la collecte des frais électroniques. C'est le deuxième nom. C'est tout en tout. Comme vous pouvez le voir, le principe de fonctionnement et les commutateurs à transistor de circuit de l'appareil ne sont pas quelque chose de compliqué, donc à comprendre cela - il est possible. Il convient de noter que même l'auteur de cet article avait besoin d'un peu de référence pour rafraîchir sa propre mémoire. Par conséquent, lorsque des questions se posent sur la terminologie, je vous suggère de vous rappeler de la disponibilité des dictionnaires techniques et de rechercher de nouvelles informations sur les clés à transistors.

La hauteur réduira également tous les composants. Un chauffage anormal peut parfois faire fondre les joints soudés. Cela peut également être amplifié par des courants à haute fréquence, qui caractérisent souvent ces éléments. Ces courants de surface supplémentaires peuvent créer des points chauds avec fusion localisée et créer des soudures sèches. Ce chauffage haute fréquence contribue encore aux oxydations locales, qui sont détectées au bout des résidus des composants.

Pour toutes les soudures, la section de la queue du composant de cisaillement doit être incluse dans la "bulle de soudage". Il convient de noter que dans les chaînes de qualité, les résidus des composants sont d'abord traités, puis la vague. Dans les schémas chinois, nous soudons et coupons immédiatement après la vague! Cela évite le blocage avant de passer au "coupe-queue".

Le transistor est-il en mode clé? Quelle autre clé? Tel?

Et peut-être cela?

La clé de la poitrine ressemble plus ou moins à la vérité, car elle verrouille et déverrouille la poitrine, mais elle est encore loin de la vérité.

Auparavant, lorsqu'il n'y avait pas d'ordinateurs super puissants et d'Internet ultra rapide, les messages étaient transmis en utilisant le code Morse. En code Morse, trois signes ont été utilisés: un point, un tiret et ... une pause. Pour transmettre des messages sur de longues distances, la clé dite Telegraph KEY a été utilisée.

C'était principalement pour les téléviseurs CRT et les anciens écrans d'ordinateur. Dans ces défaillances, l'inflammation ou les émanations sont visibles dans l'obscurité et sont détectées par l'ozone, purifié. L'opération est effectuée en pulvérisant ensuite avec un chiffon imbibé d'eau savonneuse, puis en lavant à l'eau claire, puis bien séché puis séché dans l'atmosphère au bout de quelques heures.

Il est nécessaire de surveiller le soudage de ces éléments, surtout s'ils sont mécaniquement libres, ce qui est souvent la cause d'une défaillance. Dans les cas ordinaires, la rigidité du circuit imprimé est adaptée aux composants fixes. Il y a des chaînes industrielles de quelques millimètres d'épaisseur et des composants lourds sont boulonnés. Dans le domaine public, c'est rare. Dans la figure ci-dessus, vous pouvez voir un condensateur de la même taille, installé de deux manières différentes, l'une avec un clip de câble et l'autre sans!



Pressé sur le gros pipochku noir - le courant a couru, poussé - il s’est avéré être un circuit ouvert et le courant a cessé de circuler. TOUT! Autrement dit, en changeant la vitesse et la durée du clic sur le pip, nous pouvons coder n'importe quel message ;-) En appuyant sur le bouton - il y a un signal, appuyez sur le bouton - il n'y a pas de signal.

Cependant, il existe une conséquence de la gravité, qui est la taille du circuit. En effet, vous pouvez trouver de gros circuits imprimés. Lorsque le périphérique tombe en panne, il faut d'abord déterminer s'il est accidentel ou naturel. Si la cause est aléatoire, l'erreur est plus susceptible d'être "visible". Ainsi, un ordinateur portable ou une télécommande qui tombe au sol n'aura probablement pas un dysfonctionnement électronique propre, mais il se brise à cause de la rupture mécanique des éléments. Les éléments les plus lourds sont projetés, arrachés.

Si le défaut est inconnu ou associé à un accident, la panne peut être interne à l’électronique et dans ce cas, il est plus difficile à trouver. Il s'agit d'un cas typique de téléviseur qui s'arrête sans avertissement ou verrouille la porte. En fait, si le refus est essentiellement électronique, le profane «absolu» aura plus de difficulté à s’en échapper. Cela ne s'applique pas à une personne avec des concepts électriques qui peut trouver divers composants et effectuer certaines mesures à l'aide d'un contrôleur.

La clé, assemblée sur un transistor, s'appelle clé à transistor. La clé du transistor ne fonctionne que deux  opérations: en Cléyen et toi Cléeno, nous considérerons le mode intermédiaire entre "on" et "off" dans les chapitres suivants. Le relais électromagnétique remplit la même fonction, mais sa vitesse de commutation est très lente en termes d’électronique moderne et les contacts de commutation s’usent rapidement.

Qu'est-ce qu'une clé à transistor? Regardons de plus près:



Des schémas familiers n'est-ce pas? Ici tout est élémentaire et simple ;-) Nous fournissons à la base la tension de la valeur requise et nous avons un courant circulant dans le circuit depuis la borne positive + Bat2 ---\u003e la lumière ---\u003e le collecteur ---\u003e l'émetteur ---\u003e vers la borne négative Bat2 . La tension sur le Bat2 doit être égale à la tension de fonctionnement de l'ampoule. Si oui, la lumière émet de la lumière. Au lieu d'une ampoule, il peut y avoir une autre charge. La résistance "R" est requise pour limiter la valeur du courant de commande basé sur le transistor. A propos de lui, j'ai écrit plus en détail dans cet article.

Mais est-ce que tout est aussi simple qu'il y paraît à première vue?

Alors, rappelons-nous quelles exigences devraient être pour "ouvrir" complètement le transistor? Nous lisons l'article le principe d'amplifier un transistor bipolaire et rappeler:

1) Pour ouvrir complètement le transistor, la tension base-émetteur doit être supérieure à 0,6-0,7 volts.