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また愚痴から始まる日記。(w
30歳を過ぎても、小学生以下の頭なヤツがいる。仕事で面白くないと(業務内容ではなく、感情的に)声をかけた同僚を無視したり、は茶飯事で、朝の挨拶もまともに出来ないし、もちろん電話番にもなれない。
10分で終わる仕事を頼むと、それで一日分の仕事を済ませた気になって、後は遊んでいる(ように見える...何もしてないんだから)。
人数分の仕事をこなさないと、部署としては成り立たないので、結局は何人分もの仕事を抱えて走り回るのはこっち。仕事中に視界に入るだけでイラついて効率が落ちるのは如何なものか。
気を取り直して。
昨日のネタ「ウインカーリレーの自作(ハイフラッシャー対策)」の解説でも。今日は電流検出部。
抜粋。

回路図のうち、電流検出部分だけ。
使用している「2SA1015」のデータシートを見ながら。
この通り、稼動している(コレクタに電流が流れている)状態のトランジスタのVBEは約0.6V以上になっている。
上の回路図でいうと、H1に接続された負荷(ウィンカーの電球)に電流が流れ、ベースの電圧が12Vより0.6V以上下がったらトランジスタのコレクタに電流が流れ始める、という具合。
じゃぁ稼動しているトランジスタで、コレクタに流れる電流はというと、
実はこのhFE(ベース電流に対するコレクタ電流...つまり電流の増幅率)は、トランジスタのランク(型番の後のYとかGRとか)によって違うのだけど、そこのところは「最低」な点を見れば最悪値はわかる。
上図だと、コレクタ電流を100mA流した場合でも80倍程度(設計上の最悪値)、20mAでは180倍程度ある、と考えればよい。
ちょっと寄り道して、AVRに入力する部分だけど、4.7VのツェナーDには安定動作させるのに1mA程度流したい。AVRの入力漏れ電流は1μA程度なので無視出来る。
そしてトランジスタが稼動している状態のコレクタ電圧(飽和電圧)は、コレクタ電流が20mAで(12-0.04V程度(下図)なので、それを元に(オームの法則で)R3、R4の値が決まる。
※ここで注意するのは、コレクタ電流の最大値やコレクタ損失が製品の最大定格(A1015なら150mA、400mW)を超えないようにする事と、抵抗自体の許容(消費電力)が規定を超えない様にする事。

R3、R4からコレクタ電流が決まれば、hFEからベースに流す電流量も求める事が出来る。
(最悪値であっても、コレクタ電流の1/80以上流せば良い)
ちなみにR2の安全な値を計算すると...やはり製品の最大定格(データシート)から
1.VBEは-5V。だけど、H1がGNDにショートすると0Vだから、R2の両端には最大7Vかかる事がある。
2.ベース電流は最大-50mA
の2点から、最低でも140Ωが必要になる。
最後にR1だが、ベース電流がコレクタ電流の1/HFEとしてR2の電圧降下を計算し、検出電流時にベース電圧がエミッタより-0.6V以上になる値にする。
R4=((12-0.04)-4.7)/0.001
IC=(12-0.04)/R3+0.001
IB=IC/80 (最悪値であって、普通は100以上150程度で考え良い)
検出点電圧=12-0.6-IB・R2
検出電流=(12-検出点電圧)/R1
基本的にこの程度であれば、データシートとオームの法則だけで回路のパラメタ決定はできる。
かなり乱暴ではあるけどね。
※今回の様なスイッチの場合、トランジスタは飽和させて使うのが普通。必要なコレクタ電流が決まったら、その倍が駆動出来る程度のベース電流を流して使ったりする。
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