Introduccion
La conexión Darlington ofrece múltiples transistores conectados para operar como un solo, pero con un mejor desempeño, por lo general, con una ganancia de corriente mucho mayor. Transistor Darlington
En electrónica, el transistor Darlington o AMP es un dispositivo semiconductor que combina dos transistores bipolares transistores bipolares en un tándem tándem en un único dispositivo. dispositivo. Se utilizan utilizan ampliamente ampliamente en en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeñas
FIGURA#. Diagrama de la configuración Darlington.
Esta configuración sirve para que el dispositivo sea capaz de proporcionar una gran ganancia de corriente y, al poder estar todo integrado, requiere menos espacio que dos transistores normales en la misma configuración. La ganancia total del Darlington es el producto de la ganancia de los transistores individuales. Un dispositivo típico tiene una ganancia en corriente de 1000 o superior. También tiene un mayor desplazamiento de fase en altas frecuencias que un único transistor, de ahí que pueda convertirse fácilmente en inestable. La tensión base-em tensión base-emisor isor también es mayor, siendo la suma de ambas tensiones base-emisor, y para transistores de silicio es superior a 1.2V. La beta de un transistor o par Darlington se halla multiplicando las de los transistores individuales. la intensidad del colector se halla multiplicando la intensidad de la base por la beta total. [1] Funcionamiento Funcionamiento interno de un transistor Darlington
FIGURA#. Funcionamiento interno de un transistor Darlington
El transistor T1 entrega la corriente que sale por su emisor a la base del transistor T2. La ecuación de ganancia de un transistor típico es:
= ( ). Entonces analizando el gráfico:
ó : = (1). ó : = (2).
Observando el gráfico, la corriente de emisor del transistor (T1) es la misma que la corriente de base del transistor T2. Entonces
= (). Entonces utilizando la ecuación (2) y la ecuación (3) se obtiene:
= = Reemplazando en la ecuación anterior el valor de IE1 (ver ecuación (1)) se obtiene la ecuación final de ganancia del transistor Darlington. IE2 = β2 x β1 x IB1. Como se puede ver, este transistor tiene una ganancia de corriente mucho mayor que la de un transistor común, pues aprovecha la ganancia de los dos transistores . (las ganancias se multiplican). Si se tuvieran dos transistores con ganancia 100 ( β = 100) conectados como un transistor Darlington y se utilizara la fórmula anterior, la ganancia sería, en teoría:
2 1 = 100 100 = . “Como se ve es una ganancia muy grande. En l a realidad la ganancia es menor” Los transistores Darlington se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes (corrientes grandes) con corrientes muy pequeñas. Muy importante: La caída de tensión entre la base y el emisor del transistor Darlington es 1.4 voltios que resulta de la suma de las caídas de tensión de base a emisor del primer transistor B1 a E1 (0.7 voltios) y base a emisor del segundo . [2] Aplicaciones
Las aplicaciones del par de transistores Darlington implican donde se requiere una alta ganancia a baja frecuencia como reguladores de potencia, etapas de salida del amplificador de audio, controladores de pantalla, controladores de motor, sensores táctiles y de luz y control de solenoide . TIP122, transistor de potencia Darlington NPN
El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores normales, teniendo como características especiales las altas tensiones e intensidades que tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.
FIGURA#.TIP122, transistor de potencia Darlington NPN
Descripción: Diseñado para el amplificador de uso general y la conmutación de baja velocidad. Características:-Transistor Darlington NPN de propósito general -IC max: 5 A -IC pico max: 8 A -IB max: 0.12 A -PTOT: 65 W -VCEO: 100 V, VCBO: 100 V, VEBO: 5 V -hFE min: 1000 (@ IC=3 A, VCE=3 V) -Diodo damper entre colector y emisor -Bajo voltaje de saturación colector-emisor -Complementario: TIP127 -Encapsulado: TO-220 Alarma de lluvia basada en par de transistores Darlington
El diagrama de circuito de la alarma de lluvia usando un par de transistores Darlington (transistor BC547) se muestra a continuación. El circuito de alarma de lluvia está construido con los siguientes componentes activos, como el sensor, con dos tornillos colocados sobre una tira de plástico, par de transistores Darlington, zumbido piezoeléctrico, batería de 9v, 0.22uF, resistencia de 10K. La
configuración de este circuito es en forma de un par de transistores Darlington estándar. Estos transistores se utilizan principalmente para aumentar enormemente la capacidad de amplificación de corriente. Cuando caen gotas de agua o lluvia sobre el sensor, la base del transistor se conectará al suministro positivo para activar la alarma. Entonces finalmente genera una alarma .
Otras aplicaciones
En la interfase para conectar la EVM con cualquier equipo de radio, la interfase consta de dos integrados Darlington ULN2803 que sirven para incrementar la intensidad de las señales TTL que les llegan, y otros elementos más. Cuando se quiere controlar un motor o un relé, necesitas emplear un dispositivo que sea capaz de suministrar esta corriente. Este dispositivo puede ser un circuito Darlington Para alimentar una carga como un pequeño motor de corriente continua. [3]
Ventajas y desventajas del par de transistores Darlington
El par de transistores Darlington tiene muchas ventajas y desventajas dependiendo de su uso. Son Ventajas
La ganancia actual de este transistor es alta La impedancia de entrada de este circuito es alta Estos están ampliamente disponibles en un solo paquete La configuración del circuito es fácil y muy conveniente
Desventajas
La velocidad de cambio es lenta Ancho de banda estrecho El voltaje del emisor base es alto El voltaje de saturación es alto, lo que puede conducir a altos niveles de disipación de potencia en ciertas aplicaciones
Conclusión
En resumen, se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeñas.
Referencias [1 ]«Transitor Darlington,» [En línea]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_Darlington. [2] «Funcionamiento del Trasistor Darlington,» [En línea]. Available: https://unicrom.com/transistor-darlington/ [3]«Area Tecnología,» [En línea]. Available: https://www.elprocus.com/sensors-types-applications/.
