Verwendung einer Gleichspannung als Basis für einen Transistor zur Verstärkung der Wechselspannung

BJT-Transistoren können keinen Wechselstrom schalten. Sie sind auch nicht zum Schalten der großen Ströme geeignet, für die Sie sie verwenden möchten.

Ich bin auch kein EE, aber hier ist mein Verständnis:

Ein Transistor ist im Wesentlichen eine Diode, deren Widerstand (und damit der Stromfluss) gesteuert werden kann. Er begrenzt den Fluss des Durchlassstroms, indem er wie ein variabler Widerstand wirkt. Es wandelt die gesamte Spannung, die es begrenzt, in Wärme um.

Wenn Sie versuchen, zu viel Spannung rückwärts durch einen Transistor zu schieben, verursachen Sie, dass die Diode zusammenbricht und ausfällt. Deshalb kann es nicht AC schalten. Die negative Hälfte der Wechselstrom-Sinuswelle versucht, rückwärts durch den Transistor zu fließen und zerstört ihn dabei wahrscheinlich.

Wenn Sie versuchen, 120 V zu nehmen und mit einem Transistor auf 30 V herunterzufahren, wird der Abfall von 90 V als Wärme abgeführt. Schlecht.

Transistoren im linearen Modus (teils an, teils aus), die viel Strom durchlassen, erzeugen viel Wärme. Es ist die Natur des Tieres.

Ein Triac hingegen ist eine Schaltung, die zum Schalten von Wechselstrom ausgelegt ist. Er hat einen Eingang, der ihn beim Anlegen einer Steuerspannung sehr schnell und nahezu widerstandslos auf den Fluss von Wechselstrom umschaltet. Wenn Sie die Steuerspannung entfernen, wenn die Spannung an den Lastanschlüssen des Triacs das nächste Mal auf Null abfällt, schaltet er ab. Bei korrekter Verwendung ist der Triac entweder ganz an oder ganz aus. (Widerstand nahe Null oder nahezu unendlich.) Gewöhnliche Dimmer arbeiten mit einem Triac, um den Stromfluss irgendwann in der Sinuswelle des Wechselstromzyklus plötzlich einzuschalten. Bei maximaler Leistung schaltet der Triac zu Beginn jeder Spannungserhöhung ein und bleibt eingeschaltet. Bei minimaler Leistung ist der Triac für den größten Teil jedes +/- Impulses ausgeschaltet und schaltet sich plötzlich für die Hinterflanke der Sinuswelle ein. Die durchschnittliche Spannung, die durch den Dimmer geleitet wird, ist die Fläche unter der Spannungskurve (die keine Sinuswelle mehr ist, sondern eine zerhackte Sinuswelle), dividiert durch die Zeit. Da der Triac fast immer entweder vollständig ein- oder vollständig ausgeschaltet ist, erzeugt er nicht viel Wärme. Es erzeugt jedoch viele wirklich unangenehme Oberschwingungen sowohl in der Ausgangsleistung als auch in den Stromleitungen, aus denen es zieht. Daher können einige Elektronikgeräte den Ausgang eines Dimmers nicht verarbeiten.

Ich bin beeindruckt von dem Gedanken, der in Ihre Schaltung gegangen sein muss, aber leider ist er grundlegend falsch.

Zum einen: Es ist nicht die Basisspannung, die Sie steuern/erhöhen möchten, sondern die Spannung zwischen Basis und Emitter oder noch besser der Strom, der von Basis zu Emitter fließt. Der Transformator und die Last (Lampe) verhindern dies.

Eine andere Sache, die möglicherweise schief gehen wird, ist, dass Ihr Transistor bei 120 V (AC) während 30 Minuten eine beeindruckende Menge an Wärme abgibt und ihn schließlich tötet.

Ich kann wahrscheinlich noch einige andere Dinge auflisten, die erklären, warum Ihre Schaltung nicht funktioniert, aber das Ziel dieser Seite ist es, Menschen beim Erstellen von Elektronik zu helfen, anstatt ihr Selbstvertrauen zu untergraben ;o)

Das letzte Problem, das ich erwähnen möchte, ist, dass Sie Wechselstrom durch den Transistor zwingen, wo ein BJT nur Gleichstrom steuern kann. Wie @JohnD in einem der Kommentare erwähnte, sollten Sie untersuchen, wie ein TRIAC die Helligkeit einer Lampe mithilfe der Phasensteuerung steuert.

Und gehen Sie immer sehr vorsichtig mit dem Stromnetz um, es kann Sie ernsthaft verletzen.