Ist es normal, dass ein Transistor, der einen Motor antreibt, sehr heiß ist?

Ich habe ein paar Stunden recherchiert, aber ich bin immer noch besorgt.

Ich baue einen Quadcopter mit sehr geringem Budget (denken Sie an Zahnstocher) und wie ich auf dieser Seite gesehen habe , würde ein D10N05-Mosfet die Arbeit erledigen. Ich habe 3 der größten Elektronikgeschäfte in meiner Gegend besucht, aber leider haben sie dieses spezielle Teil oder überhaupt kein Mosfet.

Dann habe ich diesen Beitrag hier auf se gesehen und glücklicherweise habe ich einige 2222, die in einem Container Staub sammeln. Ich habe es versucht, und es funktioniert wie ein Zauber. Aber eine Sache, die mir auffiel, war, dass die Transistoren so heiß wurden, dass ich sie nicht berühren konnte. Ist dies zu erwarten? Ich habe einige kleine Kühlkörper und etwas Wärmeleitkleber, den ich anbringen kann, sobald ich weiß, dass es in Ordnung ist.

Vielen Dank im Voraus!

EDIT: Der Transistor erreicht nicht sofort hohe Temperaturen. Es heizt sich mit der Zeit auf.

Hier sind die Teile, die ich verwende:

  1. Kleine Motoren , bewertet bei 3,7 V 100 mA

  2. 2n2222 Transistoren

  3. 1n4001 als Freilaufdiode

  4. 5-V-Stromversorgung (aber ich werde beim endgültigen Build eine 3,7-V-Batterie verwenden)

  5. Arduino nano (PWM-Steuerung)

Von welcher genauen Temperatur reden wir?
Ich habe nicht gemessen. Aber qualitativ sehr heiß.
sehr heiß ist zu erwarten, aber sehr sehr heiß ist nicht gut.
Also ... Kühlkörper?
Warum? Sie sagten, es sei nur sehr heiß, nicht sehr, sehr heiß, oder?
Ich roch brennendes Plastik, aber keinen magischen Rauch.
Möglicherweise verwenden Sie zu viel Basisstrom: Welchen Basisstrom und welchen Motorstrom verwenden Sie?
@PandaLion98: Kunststoff brennt nur bei extrem heiß, nicht sehr sehr heiß und bei weitem nicht bei sehr heiß. Bist du sicher, dass es nur sehr heiß ist?
@PlasmaHH Es riecht verbrannt, daher ist es extrem heiß.
@ pjc50 mehr oder weniger 100 mA, aber ich bezweifle die Seite. Nehmen wir an, es sind 250 mA.
Welchen Widerstand hast du zwischen dem Arduino und der Basis?
Wenn Sie Ihren Finger nicht darauf halten können, ist es ziemlich heiß (60 ° C+). Wenn Ihr nasser Finger beim Berühren brutzelt, ist er viel zu heiß und wird in Kürze versagen.
@ pjc50 keine. Soll ich einen hinzufügen?
Versuchen Sie es mit 100 Ohm und dann mit 1 k.
@SpehroPefhany der Transistor fällt aus, oder der Finger?
@ pjc50 Ich sehe, was du da gemacht hast.
Messen Sie die Kollektor-Emitter-Spannung bei laufendem Motor. Wenn es mehr als 0,5 V beträgt, hilft mehr Basisstrom, nicht weniger.
Ich bezweifle sehr, dass diese Motoren nur für 100mA ausgelegt sind. Sie haben eine Nenndrehzahl von 48.000 U / min und mit einer Stütze (eine mitgelieferte) werden sie etwas Luft verschieben, und wenn alles, was Sie in der Spezifikation haben, 3,7 V bei 100 mA ist, stimmt etwas nicht. Kaufen Sie immer Sachen mit den richtigen Datenblättern.
@ Andyaka genau.
@ pjc50 Both- der Finger, sobald das Nass abkocht. ;-)
Also ja. Ich werde deine Vorschläge gleich testen. Sollte nicht länger als 15 Minuten dauern.
Wie hoch ist der Stillstandsstrom der Motoren? So viel Strom sehen die Transistoren, wenn die Motoren zum ersten Mal starten (bevor sie wirklich anfangen zu drehen).
@derstrom8 Ich habe ehrlich gesagt keine Ahnung. Aber sie sind ziemlich klein, also denke ich, dass es nicht mehr als 1A treffen sollte.
Sie können es messen, indem Sie es mit einem Amperemeter in Reihe an eine Batterie (vorzugsweise eine SLA - sie eignen sich besser für Hochstromlasten) anschließen und die Motorwelle so halten, dass sie sich nicht drehen kann. Der von Ihrem Amperemeter abgelesene Strom zeigt Ihnen den Stallstrom an. Wenn Sie schon dabei sind, können Sie auch den tatsächlichen Leerlaufstrom messen, während sich die Welle frei dreht
@derstrom8 500mA
Ist das der Standstrom?
Ja. Ja ist es.
Der Transistor TO-92 2N2222 ist nur für 600 mA ausgelegt. Dies ist zwar immer noch höher als der Strömungsabriss, aber Sie stoßen definitiv an seine Grenzen. Es wird sehr heiß. Ich schlage vor, nach anderen Transistoren zu suchen, die für einen höheren Strom ausgelegt sind, oder zumindest einen aufsteckbaren Kühlkörper anzubringen
Das mit dem Kühlkörper macht es ziemlich cool. Wortspiel beabsichtigt.
Eine andere Option, falls Sie immer noch besorgt sind, ist die Verwendung eines PN2222 (dh des PN2222ATF von Fairchild). Es ist für 1A ausgelegt, verwendet aber immer noch das TO-92-Gehäuse
Ich würde mindestens auf ein TO-220-Paket aufsteigen. Weniger zu verbrennender Kunststoff (proportional), mehr Verpackung, um der Hitze standzuhalten, und einfacher, einen Kühlkörper daran zu befestigen.
Ich würde wirklich gerne, und war tatsächlich auf der Suche nach genau diesem Paket. Aber an dem Ort, an dem ich mich jetzt befinde, sind TO-92A die Norm. TO-220 sind hier ziemlich selten oder den größeren Transistoren vorbehalten.

Antworten (2)

Um Ihre Frage zu beantworten: Ja, es ist normal, dass (Leistungs-)Transistoren unter Last im Betrieb sehr heiß werden. Die meisten sind für Temperaturen weit über 100 Grad C ausgelegt.

Selbst 60 Grad C sind zu heiß zum Anfassen, zumindest für freiliegende Metalllaschen und dergleichen.

Beachten Sie, dass es nur normal ist, dass Transistoren heiß werden, wenn sie mit erheblichem Strom betrieben werden. Die in der Frage verwendeten Transistoren haben eine Nennleistung von 1 A, und 100 mA sind ausreichend, um sie zu erhitzen.

Beim Betrieb mit sehr kleinem Strom, beispielsweise für langsame Logik, weist ein heißer Transistor auf einen Fehler hin.

Beachten Sie, dass die Transistoren in einer modernen CPU sehr warm werden, aber das liegt nicht am hohen Strom pro Transistor, sondern daran, dass so viele von ihnen in einem kleinen, eingeschränkten Gehäuse vorhanden sind.

Beim Entwurf einer Schaltung ist es natürlich wünschenswert, dass sie nicht zu heiß wird. Eine niedrige Temperatur erhöht die Lebensdauer des Geräts. Die Temperatur niedrig zu halten kann jedoch bedeuten, kräftigere Transistoren zu wählen, und das kostet mehr. Bei einem Quadrocopter lässt sich auch festhalten, dass größere Transistoren zu geringeren Verlusten, aber auch höherem Gewicht und höheren Kosten führen.

Für eine optimale Leistung sollten die Transistoren nicht zu klein (kurze Lebensdauer, Gefahr für den Bediener, hohe Verlustleistung) und nicht zu groß (hohes Gewicht, hohe Kosten) sein.

Nein, es ist nicht "normal", dass Transistoren im Betrieb sehr heiß werden - bei Leistungstransistoren ist das eine Ausnahme.
Ja, und das sind Leistungstransistoren. Nur 100mA, aber es ist für einen kleinen Quadcopter, also ist alles klein, einschließlich des Stroms. Ich sage nur, dass es nicht unbedingt falsch ist, Transistoren bei 100 ° C zu betreiben.
Die Transistoren sind nur für 1 A ausgelegt, und das bei einer maximalen Sperrschichttemperatur von 150 Grad. Selbst bei 100 mA kann es also durchaus sein, dass sie zu heiß zum Anfassen werden. Allerdings könnte mit der Schaltung von PandaLion natürlich etwas nicht stimmen!
An alle Downvoter: Erwarten Sie, das Innenleben der gesamten Elektronik oder nur Quadrocopter berühren zu können? Würden Sie immer noch dieselbe Haltung einnehmen, wenn die Transistoren im Inneren des Geräts versteckt wären? Computer, Elektrowerkzeuge, Stereoanlagen; alle enthalten Komponenten, die sich zu heiß anfühlen. Das zu vermeiden ist einfach Kosten für keinen Nutzen. Für welchen Teil des Nenntemperaturbereichs einer Komponente kann sie ausgelegt werden? Selbst ein 40 Grad heißes Metallobjekt ist zu heiß, um es bequem zu berühren. Sollte alles unter 37 Grad C gehalten werden?
@avl_sweden und an alle, die das lesen und lesen werden: Der Transistor heizt nicht sofort auf. Diese Temperatur erreicht er mit der Zeit. Kühlkörper waren angebracht, muss ich aber noch testen.
Es ist falsch zu sagen "es ist normal, dass Transistoren während des Betriebs sehr heiß werden", weil andere Leser vielleicht denken, dass alle Transistoren (unabhängig von der Anwendung) heiß werden sollten, und das stimmt nicht.
PandaLion: Kannst du irgendwie genau messen, wie heiß es wird? Wenn es nur ein bisschen zu heiß zum Anfassen ist, dann sind es nur etwa 40-50 ° C, und das ist zumindest für den Transistor völlig in Ordnung.
Andy aka: Ah, dann verstehe ich deinen Punkt :-) .
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Ich habe versucht, dies zu verdeutlichen, um niemanden zu der Annahme zu verleiten, dass sein Steckbrett heiß werden sollte, wenn (zum Beispiel) ein LED-Blinker aus diskreten Komponenten gebaut wird :-).

Ich würde nicht erwarten, dass ein 2N2222, der mit 100 mA läuft, heiß wird, wenn die Schaltung richtig ausgelegt ist.

Gibst du ihm genug Grundantrieb? Sie benötigen etwa 10 mA Basisantrieb. Wenn der Prozessor mit 3,7 V betrieben wird, benötigen Sie einen 330-Ohm-Basiswiderstand (nicht 1 k wie im Link), um genügend Antrieb bereitzustellen.

Ich bin überrascht, dass die Motoren nur 100 mA benötigen - haben Sie sie gemessen? Vielleicht nehmen sie mehr.

Aus dem Datenblatt sollte die Kollektorspannung nur ~ 0,3 V betragen, sodass Sie nur 30 mW Verlustleistung erhalten, die den Transistor nicht heiß machen würde.

Als Freilaufdiode ist die 1N4001 nicht geeignet - sie ist viel zu langsam. Etwas wie ein 1N5819 würde ausreichen, aber es gibt viele Typen, die besser wären als ein 1N4001. Ein Shottky wäre vorzuziehen, aber eine schnellere Siliziumübergangsdiode wäre besser.

Danke für die zusätzlichen Tipps. Das Projekt ist immer noch nicht abgeschlossen. Jemand hat den Versand vermasselt, und das bin nicht ich.
Derzeit 4 Jahre in meinem Studium der Elektrotechnik. Ich habe Flashbacks haha
Ist es normal, dass ein Transistor, der einen Motor antreibt, sehr heiß ist?
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