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Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto Utentelucaking » 23 nov 2017, 11:34

Ciao,
con l' idea di giocare con la porta parallela di un vecchio PC ho cercato di studiare e fare un po di pratica con i fototransistor ed i ponti ad H.
Ho fatto qualche prova con quello che avevo in casa, e affrontati singolarmente gli argomenti credevo di aver capito quanto bastava per comandare di un piccolo motore DC tramite la parallella del PC.
Infatti, alimentando ponte ad H e motore con una pila a 9V (8.1V sotto carico) sul motore giungevano circa 7,3V in entrambi i sensi di rotazione, (credo sia all' incirca cio che si puo ottenere con un ponte a BJT), e pilotando il fototransistor con un segnale da 3,5V (circa quello che erogano i pin data della mia parallela) riuscivo ad accendere il mio bel led.
W1U

I problemi sono sorti quando ho voluto aggiungere gli optoisolatori (PC357N) :( .

Il circuito che ho partorito dopo lungo peregrinare, e del quale non sono totalmente convinto è il seguente:


Con questo circuito al motore giungono solo 6,2V, ovviamente il motore gira piano e i transistor scaldano.
Credo che il problema derivi dal fatto che, quando OP1 è in conduzione, le basi dei due transistor di sinistra non vanno mai a 0V perche su R1 cadono circa 1,3V.
Ha senso il ragionamento?
C'è un modo corretto per fare quello che sto cercando di fare con i componenti che sto usando?

Il motore che uso assorbe 40 mA a 9V, e i BJT sono dei BC547c e BC557c, forse sono un po "giusti" ma come ripeto vuole essere piu un esperienza didattica che un progetto finito.
Mi piacerebbe piu che altro imparare il modo corretto per progettare e dimensionare un sistema del genere.

Grazie per l' attenzione. :D
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[2] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto Utenteobiuan » 23 nov 2017, 12:29

Ciao
misura la tensione sul collettore del fotoaccoppiatore acceso...
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[3] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto Utentesetteali » 23 nov 2017, 12:45

Il tuo schema non credo che sia funzionante, da come hai messo la resistenza sul fotoaccoppiatore.
Prova a metterla così
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[4] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto Utenteobiuan » 23 nov 2017, 12:53

setteali ha scritto:Il tuo schema non credo che sia funzionante, da come hai messo la resistenza sul fotoaccoppiatore.


appunto :D :ok: :ok:

alzerei anche il valore, 330 ohm mi sembrano inutilmente bassi. Direi che 10k è decisamente un valore più indicato.
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[5] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto Utentelucaking » 23 nov 2017, 15:24

Ok, intanto grazie per le risposte.

Ho ricontrollato la breadboard, R1 in realtà era già tra il positivo e il collettore del fotoaccoppiatore (ho disegnato lo schema a memoria :oops: ).
Come consigliato ho provato ad aumentarlo a 10K e la situazione è peggiorata visibilmente (rallentamento del motore).

Allora ho abbandonato i tentativi e ho provato a ragionare e fare qualche conto.

R1 dovrebbe limitare la corrente massima che puo scorrere in OP1 (max 50mA da datasheet) ma insieme alle varie resistenze di base deve garantire ai transistor una corrente sufficente per saturare correttamente.
Visto il guadagno in DC dei BJT che, stando al datasheet, non dovrebbe scendere sotto 300, una corrente di base 1 mA dovrebbe garantire una saturazione dei transistor fino a:

\frac{1mA\cdot 300}{5(fattore"sicurezza")}=60mA

Visto che il motore a vuoto assorbe 40 mA, per il gusto di vederlo girare potrebbe bastare.
Dato che la batteria eroga circa 8,5V reali e una Vbe di 0,7V:

R_{1}+R_{base}= \frac{8.5-0.7}{1mA} = 7,8k\Omega

Lo so che sono stato noioso, ma vorrei sapere se è il modo corretto di ragionare o se ho fatto qualche casino.
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[6] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 23 nov 2017, 15:33

obiuan ha scritto:alzerei anche il valore, 330 ohm mi sembrano inutilmente bassi. Direi che 10k è decisamente un valore più indicato.

Invece direi che anche 330 ohm siano troppi: quando i fotoaccoppiatori sono spenti si deve assicurare una tensione inferiore a 0.6V tra base ed emettitore dei PNP, altrimenti restano accesi
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[7] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto Utenteobiuan » 23 nov 2017, 15:47

BrunoValente ha scritto:Invece direi che anche 330 ohm siano troppi: quando i fotoaccoppiatori sono spenti si deve assicurare una tensione inferiore a 0.6V tra base ed emettitore dei PNP, altrimenti restano accesi


:shock: e che dire, c'hai ragione :ok: bravo Bruno, e ben ritrovato :D
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[8] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 23 nov 2017, 16:08

lucaking ha scritto:...Visto il guadagno in DC dei BJT che, stando al datasheet, non dovrebbe scendere sotto 300, una corrente di base 1 mA dovrebbe garantire una saturazione dei transistor ...


quello è il valore del guadagno in zona lineare, in saturazione invece si riduce parecchio, devi fare i conti con un valore di 10-20

...Ma per garantire che tutti i transistor si accendano e si spengano completamente occorre tenere piuttosto basso il valore della resistenza di carico dei fotoaccoppiatori e alla fine, come fai fai, non si riesce ad avere un gran guadagno di corrente da quel circuito.
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[9] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto Utenteobiuan » 23 nov 2017, 16:10

lucaking ha scritto:Visto il guadagno in DC dei BJT che, stando al datasheet, non dovrebbe scendere sotto 300


Attento, stai usando il guadagno in zona attiva, in saturazione scende drasticamente. Personalmente considero 10 normalmente per un BJT in saturazione.
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[10] Re: Ponte ad H BJT + fotoaccoppiatore.

Messaggioda Foto Utentelucaking » 23 nov 2017, 16:52

Bene, mi fa piacere scoprire che avevo intuito che nel mio circuito alcuni BJT non andassero mai in interdizione, e dall' altra parte capire che i mie ragionamenti non valgono una cippa. :oops:

Va beh, del resto Foto UtenteBrunoValente conosce gia ampiamente le mie capacità, e voi non avete impiegato molto mi pare... :D

Comunque se non vi scoccia mi piacerebbe capire....

Stando cosi le cose, per garantire in base una corrente di 4mA R1+Rbase dovrebbe valere circa 2K, e il rapporto tra Rbase e R1 dovrebbe garantire che su R1 ci fosse una cdt inferiore alla Vbe di Q1, quindi:

\frac{9V-V_{beq2}}{V_{beq1}}=\frac{9-0.6}{0.6}=14

perrcio R1 dovrebbe valere almeno 14 volte meno di Rbase

Ha senso ciò che ho detto?
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