Pilotaggio relè con TIP31

[andrew95]

Salve a tutti,
ho la necessità di pilotare un comune relè a 12v (57mA corrente assorbita) con un segnale digitale a 5v utilizzando per questo scopo un transistor TIP31c . La tensione di alimentazione disponibile è di 15v ed il carico (in questo caso il relè) non è riferito a massa ma al collettore.
Per trovarmi la VCEsat,la VBEsat e l'HFE ho guardato i grafici del datasheet che ho allegato all'articolo e mi risultano in base alla ICsat scelta:
circa 0,025 =VCEsat
circa 0,7=VBEsat
HFE=180
I calcoli per dimensionare le resistenze sono i seguenti:
Rc=(15-12-0,025)/(57*10^-3)=52,2ohm=>56ohm val.commerciale
IBsat=ICsat/HFE=335uA
RB=(5-0,7)/(335*10^-6)=12,8kohm => 12Kohm val.commerciale

Tuttavia simulando su breadboard il circuito il relè non si aziona....e non capisco dove ho sbagliato.

[paofanello]

Forse sarebbe d'aiuto intanto postare un circuito in fidocadJ, così tutti possono farsi un'idea dei collegamenti fatti!

[marco438]

Se la bobina del rele' consuma 57mA, perche' adoperare un transistor simile?
Bastava un comune BC327.
Per il resto, aspettiamo lo schema.

[andrew95]

Hai ragione, il TIP31 è sovradimensionato ....
Comunque questo è lo schema.

[paofanello]

Non c'è lo schema

[andrew95]

Scusate ma sono nuovo, non capisco che formati si vedano

[marco438]

Visto che sei nuovo, e' meglio se leggi le regole del forum (fascia rosa sopra i messaggi) e usi FidoCadJ per lo schema; cosi' gli altri lo potranno correggere senza doverlo ridisegnare.
Nell'occasione, metti anche i valori dei componenti che hai usato.

[BrunoValente]

Ci sono due errori:

1) Rc non serve, il carico è la resistenza interna della bobina e son serve aggiungerne un'altra in serie che andrebbe solo ad abbassare la tensione sulla bobina.

2) Il valore della resistenza di base è troppo grande devi abbassarlo.

La tensione sulla bobina quando il transistor è completamente chiuso (saturo) è circa (consideriamo nulla la tensione che cade tra collettore ed emettitore che invece in realtà è qualche decimo di volt) e quindi nel collettore scorre tutta la corrente del relè che vale ed è con questo valore che va calcolata la corrente che occorre iniettare in base per saturare il transistor.

Il valore di beta che trovi sul datasheet ti dà il rapporto tra corrente di collettore e corrente di base quando il transistor non è saturo e quindi non va bene utilizzarlo per il calcolo della corrente di base in questo caso perché vogliamo invece che saturi.

Per garantire una buona saturazione si deve iniettare in base una corrente molto più alta di quella calcolata con quel valore di beta, in pratica si devono fare i conti considerando un valore di beta molto più basso di quello, diciamo che 50 può andare bene.

In saturazione la corrente di base deve essere quindi dalle parti di che si ottiene con circa in serie alla base.

Il valore di viene fuori considerando che tra base ed emettitore in qualsiasi condizione, tranne che in interdizione, cadono circa (non serve a nulla essere precisi) che si sottraggono ai 5V del segnale di pilotaggio, vuol dire che sulla resistenza cadono circa che con danno appunto quel valore di corrente.

Puoi utilizzare un valore commerciale di o che garantisce ancora meglio la saturazione.

Un modo più semplice per eccitare quel relè puoi ottenerlo utilizzando un mosfet tipo BS170 che non richiede alcuna resistenza.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Il diodo devi montarlo in entrambi i casi, va bene un 1N4004, serve ad evitare l'exratensione, dovuta alla componente induttiva della bobina, che altrimenti si produrrebbe all'apertura ai capi del transistor (o del mosfet) danneggiandolo.

[andrew95]

Grazie mille per la dritta Marco438, vedrò di leggermi con calma il regolamento!
Infinitamente grazie BrunoValente per l'esaustiva risposta che mi permette di rimettermi all'opera