calcul de résistance base 2N2222 12 v 300mA (solénoide): ai-je bon?

[Pollux32]

Bonjour,

jeune retraité je me mets à l'électronique, mais j'ai quelques lacunes que je cherche à combler.

Je veux actionner (par un arduino) des électro-aimants 12v 300 mA. Je possède des 2N2222 (TO-92).

Si j’interprète bien la datasheet, le gain à 10 volts et 300 mA est de 200, donc le courant de base Ib devrait être de 0,3 A / 200, soit 0,0015‬ A.
La tension de commande est de 5 volts, desquels on retire les 0,6 volt de saturation, ce qui donne 4,4 volts. La résistance est donc 4,4 / 0,0015 = 2933 Ohm.
Mais j'ai aussi lu que c'était le max, et qu'il valait mieux prendre un peu plus de la moitié, soit ici 2 K Ohm.

Ai-je bon ?

Merci d'avance !
-----

[tektro69]

bonsoir
pour 300mA gain plutot environ 40 ou 50 avec un vbe proche de 1v
donc Rb = 4v / 6mA = 666 => une Rb de 470 Ohms et roule

[Pollux32]

Bonjour Tektro69,

J'avais d'abord aussi opté pour un gain entre 40 et 50 pour fort probablement les mêmes raisons que toi. Mais la figure 3 montre tout autre chose.

[penthode]

le transo sera utilisé en mode saturé

le gain tombe donc à 20 grand maxi !

calcul à refaire

[A voir en vidéo sur Futura]

[mag1]

Si j’interprète bien la datasheet, le gain à 10 volts et 300 mA est de 200, donc le courant de base Ib devrait être de 0,3 A / 200, soit 0,0015‬ A.
La tension de commande est de 5 volts, desquels on retire les 0,6 volt de saturation, ce qui donne 4,4 volts. La résistance est donc 4,4 / 0,0015 = 2933 Ohm.
Mais j'ai aussi lu que c'était le max, et qu'il valait mieux prendre un peu plus de la moitié, soit ici 2 K Ohm.
Ai-je bon ?
Merci d'avance !

Bonjour,

Eh non...pas tout à fait
En régime saturé, il faut regarder ailleurs dans la DS:


On voit un Ic/Ib de 10

Avec 20, ça fonctionne aussi, mais autant suivre la DS. En général, le gain en saturation est toujours de 10 ou 20.

MM

[freepicbasic]

N'oublie pas la diode de roue libre !
Sinon adieu totor...
(Il ne meure pas tout de suite, au bout d'un certain nombre de claquage il finit par rendre l'âme)

300ma sur un to92 plastique, s'il y a seulement que 1V entre E et C on a 300mw, il ne va pas aimer beaucoup.
D'expérience je dirais qu'il faut 100 ohms max en base.
il y a une lettre derrière 2N2222 A B C , elle indique le gain, pas de lettre gain minimum.

Un 2218 ou 2219 boitier métal serait plus adapté.

Les 2N2222 boitiers métalliques par contre, muni d'un radiateur résistent vraiment bien , même en HF.

[invite03481543]

Bonjour,
pourquoi utilisez un NPN? Un Mos est bien plus pratique et moins gourmand en courant... et ne consomme rien comparé à un bipolaire.

[freepicbasic]

+1 avec HULK28
Le trans à jonction fait figure d'antiquité

Par exemple on trouve en 10 secondes sur EBAY; le AO3400 A09T SOT-23 N-Channel MOSFET Transistor
Prix2.70€ les 100

le datasheet
http://www.aosmd.com/pdfs/datasheet/ao3400.pdf

ID (at VGS=10V)5.8A
(et en plus la diode est intégrée.)

On est dans un autre monde là !

[freepicbasic]

boitier CMS sot23 !
Faut pas être trop bigleux et parkinsonien !
(ou la clope et le calva)

[Qristoff]

et en plus la diode est intégrée.

La diode de body du mosfet ne peut pas servir de diode de roue libre. La diode de roue libre doit être placée en // du solénoïde !

[penthode]

et avec un bipo , le moindre radinisme sur le courant de base se traduira par une mauvaise saturation

donc une augmentation de la tension Vce

donc un échauffement du transo qui finira "cuit à point" en une fraction de seconde !

donc saturation = ceinture ET bretelles

[invite03481543]

Après si le besoin est de 300mA avec un gain de 10 (donc 30mA pour la sortie de l'arduino), il ne faudra pas compter voir la sortie du µC rester à 5V....
Bref, ce bipolaire n'est pas trop la solution à moins de mettre un Darlington ou de prendre un transistor avec un gain plus élevé.

[freepicbasic]

La diode de body du mosfet ne peut pas servir de diode de roue libre. La diode de roue libre doit être placée en // du solénoïde !

Pas forcément, et dans le cas d'un pont en H, surement pas, on aurait un court circuit dans un sens.
La diode sur le transistor renvoie le courant inverse dans l'alime qui normalement doit être découplée avec condos chimique et céramique.

[invite03481543]

Voir avec un BC517 par exemple si vous voulez rester en bipolaire.

[Qristoff]

Allez, on ressort les vieilleries..

[Qristoff]

Pas forcément, et dans le cas d'un pont en H, surement pas, on aurait un court circuit dans un sens.
La diode sur le transistor renvoie le courant inverse dans l'alime qui normalement doit être découplée avec condos chimique et céramique.

Qui a parlé de pont H ici ? Pollux32 veut juste faire une commande simple !

[freepicbasic]

Effectivement sur un µc, un fort courant I/O risque d'entrainer des bizarreries à vous faire perdre vos cheveux !

Car les courants max sont limités par bus , donc si une pin absorbe tout le courant ( ou trop) par moment les autres risquent de fonctionner par intermittence .

Le bug noir du programmeur le bug intermittent ou apparemment aléatoire.

[mag1]

Bien sur, je me joints aux partisans du mosfet.
Si on veut acheter en France, un 2n2222 coute 0,70 €, un mostef IRL530 coute 1€.
Le IRL530 est compatible TTL, càd qu'il lui suffit de 5V sur le G pour être saturé.
La résistance est alors de 0,1 ohm (ily a des Rdson plus faibles).
Ce qui fait une puissance dissipée de 0,3 X 0.3 X 0,1 = 9mW..... = pas grand chose

MM

[freepicbasic]

Qui a parlé de pont H ici ? Pollux32 veut juste faire une commande simple !

Est ce une bonne raison pour transformer l'énergie en chaleur , plutôt que de la récupérer sur les condos d'alime.

D'autant plus que plus la bobine devient énorme plus l'énergie devient importante , évidement sur un petit relais reed on s'en fou un peu.

Mais bon "ceinture et bretelle" si vous voulez, les écolos n'en feront pas une maladie.

[Pollux32]

Merci chaleureux à tous pour vos commentaires, je vais devoir digérer tout cela !

En fait, je veux faire un carillon horaire avec des électroaimants « push » qui recevront des impulsions de quelques millisecondes pour frapper des clochettes. Les transistors ne seront donc pas beaucoup sollicités (et j'ai prévu les diodes)
Mais en furetant sur le WEB tout à l'heure, je suis tombé sur https://www.locoduino.org/spip.php?article10 qui présente l'ULN2803. Il répond pile-poil à mon attente, d'autant plus que j'ai justement besoin de 8 sorties.
Est-ce le « Darlington » dont tu parles, HULK28 ?

Encore un grand merci à tous, vous êtes géniaux.
J'ai vu d'autres forum peuplés de prétentieux qui n'aident pas vraiment.

Pollux

[Qristoff]

Le carillon multivoies n'était pas dans le cahier des charges d'origine (comme quoi c'est important de bien préciser le besoin dès le début de la conversation !) et du coup, l'ULN2803 est effectivement un bon candidat si les durées sont courtes. L'ULN2803 est bien adapté puisqu'il comporte déjà une diode de roue libre pour chacune des sorties et que le niveau de commande est adapté à la tension logique. Pour info, ce driver existe en plusieurs déclinaisons UL2801 à 2805 avec différentes configurations d'attaque en tension. Mais pour ton cas, c'est l'ULN2803 qui convient le mieux.

[invite03481543]

Est-ce le « Darlington » dont tu parles, HULK28 ?

Je parlais du BC517, qui est un Darlington, l'association de 2 transistors en cascade.
Le gain d'un Darlington est B1*B2, très utile quand on dispose d'un courant de commande faible, comme c'est votre cas

[mag1]

Oui, l'ULN2803 c'est 8 darlington, le Vcesat peut monter à 1,6V à 350mA.
Pour des pulses courts, ça devrait aller, mais il me semble qu'il y a une limitation de courant max sur le total des amplis, à vérifier.

MM

[Antoane]

Bonjour,

Un détail sur la question de départ :

Je veux actionner (par un arduino) des électro-aimants 12v 300 mA. Je possède des 2N2222 (TO-92).

Si j’interprète bien la datasheet, le gain à 10 volts et 300 mA est de 200, donc le courant de base Ib devrait être de 0,3 A / 200, soit 0,0015‬ A.
La tension de commande est de 5 volts, desquels on retire les 0,6 volt de saturation, ce qui donne 4,4 volts. La résistance est donc 4,4 / 0,0015 = 2933 Ohm.

Les calculs sont bons, l'erreur vient du fait que comme tu l'indiques, avec ce dimensionnement, la tension aux bornes du NPN sera de 10 V, ne laissant que 2V aux bornes du solénoïde, alors que tu voudrais que cette dernière soit proche de 12 V.
Par ailleurs, cette valeur de gain est une valeur typique qui peut fortement varier d'un composant à l'autre - c'est pourquoi utiliser la courbe de gain @Vce=1V n'est pas très raisonnable non plus.

[mag1]

Oui, l'ULN2803 c'est 8 darlington, le Vcesat peut monter à 1,6V à 350mA.
Pour des pulses courts, ça devrait aller, mais il me semble qu'il y a une limitation de courant max sur le total des amplis, à vérifier.
MM

Bonjour,

Suite info sur la limitation des uln2803:
En prenant un Vcesat de 1,5V à 300 mA, on obtient pour les 8 canaux une dissipation de 1,5 x 0.3 x 8 = 3,6W , que le boitier ne peut dissiper sans problème.
Cette DS : http://pdf.datasheetcatalog.com/data...stems/2801.pdf

On voit que pour 300mA et 8 canaux, le RC ne doit pas dépasser 30%

MM

[Pollux32]

Ah oui, pas idiot ce Darlington !

Mais en regardant la datasheet de ce BC517, je suis un peu perdu pour le gain et donc la valeur de Rb.

Bav,
Pollux

[mag1]

Ah oui, pas idiot ce Darlington !
Mais en regardant la datasheet de ce BC517, je suis un peu perdu pour le gain et donc la valeur de Rb.
Bav,
Pollux

C'est dans la DS.....En saturation : Ic/Ib= 100mA/ 0,1mA.....donc 1000, avec un Vcesat de 1V, à 300mA, ça fera bien 1,5V .
Cela dit, pour l'uln2803, toutes les résistances sont incluses, on relie directement sur les broches du µC, c'est plus simple.

MM

[invite03481543]

Il faudra prévoir un petit dissipateur de chaleur à coller sur le circuit en plus, sinon il chauffera comme une baraque à frites.
Pour le BC817 vous mettez une résistance de base pour avoir 1mA et votre Vcesat sera suffisamment faible pour ne pas chauffer.

[Qristoff]

Salut HULK28,

Il faudra prévoir un petit dissipateur de chaleur à coller sur le circuit en plus, sinon il chauffera comme une baraque à frites.
Pour le BC817 vous mettez une résistance de base pour avoir 1mA et votre Vcesat sera suffisamment faible pour ne pas chauffer.

Je ne comprends pas pourquoi tu t'obstines à entrainer notre ami vers le bipolaire pour la commutation de solénoïde ?

[mag1]

Pour moi, avec des pulses de quelques ms, l'uln2803 est le meilleur choix, on sera loin des 30% de rapport cyclique, il restera froid. Il est tout désigné pour ce genre d'application, roues libres incluses, etc.
Mais chacun fait ce qu'il veut....

MM