Dimensionamento Fototransistor + BJT per Relè

[Lops88]

Salve a tutti ho provato a dimensionare circuito con un fotoaccoppiatore un BJT e una resistenza.
Vorrei capire se ho sbagliato qualcosa e come correggere. nelle foto allegate ho inserito i componenti utilizzati e i calcoli fatti.
Dovrei collegre questo circuito a un GPIO di un esp32 con uscita a 3.3V.

https://im.ge/i/1Sn4K0
https://im.ge/i/1SnQyM
https://im.ge/i/1SnVbp

[MarcoD]

Non devi mettere i disegni su server esterni, ma allegarli usando " Invia allegato".
Dovresti disegnare lo schema con fidocadj e mettere schema e formule su un solo foglio per facilitarne la visione.

A prima vista, non è che mi sono sforzato molto, data la scomodità di lettura, mi pare non errato, ma prima di confermare che è corretto, chiedo:
La Rc è la resistenza degli avvolgimenti della bobina del relè,
che per comodità tua hai disegnato esterna alla bobina?
Il LED e la sua resistenza vengono montati in parallelo ai contatti della bobina del relè

Di solito la resistenza del della bobina del relè è un dato fisso che dipende dal tipo di relè.

C'è una relazione: Ib = 50 x 20 nA = 1 A , saranno micro A ?

[Lops88]

Allora la Rc è una resistenza in serie alla bobina. Non ho considerato la resistenza interna della bobina ma la VCC e la corrente di lavoto 1mA.
Ib=50x20mA

[lelerelele]

Se non metti gli schemi visibili sul forum, tramite fidocadj, oltre a non vedere nulla,, non sarà possibile leggerli e modificarli.

[Lops88]

Va bene scusate. caricherò correttamente tutto

[IsidoroKZ]

Se poi fai gli schemi con FidoCadJ e` ancora meglio!

[MarcoD]

Allora la Rc è una resistenza in serie alla bobina. Non ho considerato la resistenza interna della bobina ma la VCC e la corrente di lavoro 1mA.

Ho l'impressione che ci sia un malinteso, o che tu non abbia bene chiaro il funzionamento della bobina del relè.
La Rc intesa come resistenza in serie è inutile e dannosa.
La resistenza interna del filo dell'avvolgimento della bobina non è trascurabile.
Quale è la corrente di lavoro di 1 mA ?
Attendiamo lo schema.

[Lops88]

Scusatemi per la poca chiarezza. Riprovo a caricare lo schema ed i calcoli effettuati.
Vorrei poter riuscire a capire la logica di dimensionamento.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Vbb-Ib*Rb-Vce(sat)-Vbe(sat)=0
5-Rb*Ib-0.2-0.9=0
3.9-Rb*Ib=0
Rb=3.9/IB

hFE = Ic/Ib
Ib = 100mA/500 = 0.5 mA,
Ic=0.1 A
Ib>=100/200=0.5mA

Porto la corrente di saturazione a Ib=4.5mA per entrare nei range di funzionamento dell’optoisolatore

Rb = 3.9/0.0045=866Ω

Ib<=CTR*If
Ib<=0.5*20mA
Ib<=10mA
If(min) =Ib/CTR
A questo punto per il CTR del 50% che unità di misura devo utilizzare?

[MarcoD]

Bene lo schema, rivedo i tuoi calcoli, che paiono corretti:

bobina relè: a 5 V assorbe 0,1 A Resistenza avvolgimenti 5/0,1 = 50 ohm, anche se poi non serve nei calcoli.
Quindi corrente collettore 0,1 A
Hai scritto hfe = 200 , suppongo sia distante dalla saturazione.
Ipotizzo cautelativamente che in saturazione sia solo hfe min = 20:
corrente in base necessaria: Ib = 0,1 A / 20 = 5 mA coincuide con i tuoi 4,5 mA

Vbb-Ib*Rb-Vce(sat)-Vbe(sat)=0
5-Rb*Ib-0.2-0.9=0
3.9-Rb*Ib=0
Rb=3.9/Ib = 3,9 / 5 = 780 ohm , va bene metti un resistore da 680 ohm.

Il coefficiente CTR = 0,5 è il "rendimento in corrente" dell'opto ?
per trasmettere 5 mA ne abbisogna di If= 5/0,5 = 10 mA ?


Riguardo all'opto, i dati dicono che con If = 20 mA ha una Vf di 1,2 V e che trasferisce in uscita una corrente massima del 50 %.
Non necessariamente devi farlo funzionare con 20 mA.

Se in ingresso ho 3,3 V e la Vf massima è 1,2 V
La Rf = (3,3-1,2)/10mA = 210 ohm. Io metterei 150 ohm.
Per fare i calcoli precisi, occorre consultare le curve caratteristiche del data sheet del componente.
La cosa migliore è montare un breadboard, alimentare, comandare in ON e rilevare con un multimetro le varie tensioni, e poi ottimizzare i valori (se necessario).
L'elettronica analogica è una tecnica approssimata che utilizza componenti con ampie tolleranze.

[Lops88]

Sul datasheet del BJT BC850C https://eu.mouser.com/datasheet/2/308/BC846ALT1_D-1387679.pdf leggo Hfe di 200. Non so se ho sbagliato a scegliere questo BJT.