Ejemplo de Interruptor a Transistor
El interruptor está abierto.
No hay corriente en la base de modo que el transistor está en la condición de corte sin corriente en el colector. Todo el voltaje cae a través del transistor.
Cerrar el interruptor
Operación del Transistor en Condiciones de Interruptor Interruptor a Transistor
Ejemplo de Interruptor a Transistor El interruptor está cerrado. Abrir el interruptor La resistencia de base se elige suficientemente peque ña, de modo que la corriente de base lleve el transistor a su estado de saturación saturación.. En este ejemplo el interruptor mecánico se usa para producir la corriente de base que cierra el interruptor a transistor para mostrar los fundamentos. En la práctica, cualquier voltaje en la base suficiente para llevar el transistor a la saturación, cerrará el interruptor y se iluminará la lámpara.
Interruptor Emisor Común NPN
El interruptor a transistor se puede usar con corrientes de interrupción de menos de un amperio. En vez de un interruptor mecánico en el circuito de la base, se podría usar un op-amp. Cuando el interruptor está abierto, no fluye corriente por la base, por tanto la corriente del colector está cortada. La resistencia R B debe ser suficientemente pequeña para llevar el transistor a su estado de saturación, de modo que la mayor parte del voltaje Vcc aparece a través de la carga. En una configuración donde se toma la salida debajo de la resistencia de carga, esta clase de interruptor puede funcionar como un buffer inversor en un circuito digital.
Interruptor Seguidor Emisor NPN
Aunque es mas frecuente usar la configuración de emisor común, el seguidor emisor tambien se puede usar en operaciones de interrupción. La resistencia R B debe ser lo sufientemente pequeña para llevar el transistor a su estado de saturación, de modo que casi todo el voltaje Vcc aparece a través de la carga.
Interruptores a Transistor
El transistor Dispositivo semiconductor que permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal muy pequeña.Existe una gran variedad de transistores. En principio, se explicarán los bipolares. Los símbolos que corresponden a este tipo de transistor son los siguientes:
Transistor NPN
Estructura de un transistor NPN
Transistor PNP
Estructura de un transistor PNP
Veremos mas adelante como un circuito con un transistor NPN se puede adaptar a PNP. El nombre de estos hace referencia a su construcción como semiconductor.
1. FUNCIONAMIENTO BASICO Cuando el interruptor SW1 está abierto no circula intensidad por la Base del transistor por lo que la lámpara no se encenderá, ya que, toda la tensión se encuentra entre Colector y Emisor. (Figura 1).
Figura 1
Figura 2
Cuando se cierra el interruptor SW1, una intensidad muy pequeña circulará por la Base. Así el transistor disminuirá su resistencia entre Colector y Emisor por lo que p asará una intensidad muy grande, haciendo que se encienda la lámpara. (Figura 2). En general: IE < IC < IB ; IE = IB + IC ; VCE = VCB + VBE
2. POLARIZACIÓN DE UN TRANSISTOR Una polarización correcta permite el funcionamiento de este componente. No es lo mismo polarizar un transistor NPN que PNP.
Polarización de un transistor NPN
Polarización de un transistor PNP
Generalmente podemos decir que la unión base - emisor se polariza directamente y la unión base colector inversamente.
3. ZONAS DE TRABAJO
CORTE.- No circula intensidad por la Base, por lo que, la intensidad de Colector y Emisor también es nula.La tensión entre Colector y Emisor es la de la batería. El transistor, entre Colector y E misor se comporta como un interruptor abierto. IB = IC = IE = 0; VCE = V bat SATURACION.- Cuando por la Base circula una intensidad, se aprecia un incremento de la corriente de colector considerable. En este caso el transistor entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor cerrado. De esta forma, se puede decir que la tensión de la batería se encuentra en la carga conectada en el Colector. ACTIVA.- Actúa como amplificador. Puede dejar pasar más o menos corriente. Cuando trabaja en la zona de corte y la de saturación se dice que trabaja en conmutación. En definitiva, como si fuera un interruptor. La ganancia de corriente es un parámetro también importante para los transistores ya que relaciona la variación que sufre la corriente de colector para una variación de la corriente de base. Los fabricantes suelen especificarlo en sus hojas de características, también aparece con la denominación hFE. Se expresa de la siguiente manera: ß = IC / IB En resumen:
Saturación
Corte
Activa
VCE
~0
~ VCC
Variable
VRC
~ VCC
~0
Variable
IC
Máxima
= ICEO lang=EN-GB~ 0
Variable
IB
Variable
=0
Variable
VBE
~ 0,8v
< 0,7v
~ 0,7v
Los encapsulados en los transistores dependen de la función que realicen y la potencia que disipen, así nos encontramos con que los transistores de pequeña señal tienen un encapsulado de plástico, normalmente son los más pequeños ( TO- 18, TO-39, TO-92, TO-226 ... ); los de mediana potencia, son algo mayores y tienen en la parte trasera una chapa metálica que sirve para evacuar el calor disipado convenientemente refrigerado mediante radiador (TO-220, TO-218, TO-247...) ; los de gran potencia, son los que poseen una mayor dimensión siendo el encapsulado enteramente metálico . Esto, favorece, en gran medida, la evacuación del calor a través del mismo y un radiador (TO-3, TO-66, TO-123, TO213...).
Fuente de alimentación simétrica regulada y variable 0 a 30V 2A
Circuito Esquemático
Esta circuito no necesita mayor explicación se trata de una fuente simétrica regulada variable, que puede proporcionar hasta 15V por sección (-15 y +15), o hasta 30V en conjunto, para un consumo de hasta 2A, pero con algunos cambios puede modificarse para proporcionar hasta 5A** (o incluso más). Los transistores Q1 y Q2 deben se montados en disipadores térmicos, al igual que los integrados LM317 y LM337T que utilizan encapsulado TO-220. Componentes: T1 - Transformador con primario adecuado para la red eléctrica (110 o 220V) y secundario de 15+15 para 2A. ** IC1 - Circuito Integrado LM317 (ECG956) IC2 - Circuito Integrado LM337T (ECG957)
Q1 - Transistor TIP3055 Q2 - Transistor TIP2955 Q3 - Transistor BC548 o similar Q4 - Transistor BC558 o similar D1 al D4 - Diodos 1N5804 o similares. ** D5 y D6 - Diodos LED C1 y C2 - Condensadores electroliticos 4700uF 35V ** C3 al C6 - Condensadores de 0.1uF (100nF) 50V R1 y R2 - Resistencias de 1000 ohms 1/2W R3 y R4 - Resistencias de 220 ohms 1/2W R5 y R6 - Resistencias de 0.5 ohm 5W ** R7 y R8 - Resistencias de 470 Kohms 1/2W P1 y P2 - Potenciometros de 5000 ohms ** Modificaciones para 5A: T1 - Transformador con primario adecuado para la red eléctrica (110 o 220V) y secundario de 15+15 para 5A. D1 al D4 - Diodos 1N5809 o similares. C1 y C2 - Condensadores electroliticos 10000uF 35V R5 y R6 - Resistencias de 0.22 ohm 10W