Утечка транзистора. Объясните.

[p-a-h-a]

Собрал индикатор тока для заряда старого фонаря по приложенной схеме. Работает.
В схему не ставил R2 и звукоизлучатель, вместо них перемычки). R1 = 0,2 Ом, транзистор МП25А германиевый с падением напряжения э-б 180мВ.
Справа по схеме подключен аккумулятор 3..5В.
Проблема:
При отключенном зарядном устройстве светодиод чуть заметно светиться от аккумулятора. Ток через светодиод 8 микроампер. Понимаю что это фича что б найти фонарь ночью, но почему транзистор "приоткрыт"?
Правильно ли я понимаю что столкнулся с Iko (обратный ток коллектора)?

 

[bort707]

R2 поставьте, как на схеме - утечки не будет

 

[Геннадий П]

1) Если ток утечки именно 8 микроампер, то это нормально для него. У МП25 до 75мкА ток утечки с коллектора.
2) Никогда не подключай светодиод без токоограничительного резистора. В данной схеме в качестве оного выступает звукоизлучатель.
3) То же самое как и в п.2, только для транзистора. В биполярных транзисторах база открывается током, и ее нужно включать через токоограничительный резистор.

 

[p-a-h-a]

@Геннадий П,
1) да. 0,008 мА
2) да, резистор 150 Ом есть, забыл его описать.
3) спасибо, резистор в базу добавлю, согласен что он нужен.

У базы есть максимальный допустимый ток или максимальное напряжение Э-Б?
В моем случае расчетные 0,4В максимум на Э-Б, при этом транзистор не греется.

 

[Геннадий П]

У базы есть максимальный допустимый ток или максимальное напряжение Э-Б?
В моем случае расчетные 0,4В максимум на Э-Б, при этом транзистор не греется.

Биполярный транзистор усиливает ток. У МП25 он 20-30 обычно, т.е. подав ток 5мА на базу то коллекторный ток усилится до 100-150мА.
Пусть светодиод начинает светиться при 5мА, то считаем следующее:
5мА / 25 = 0.2мА - этот ток на базе нам нужен чтобы светодиод начал светиться.

Чтобы получить 0.2мА при 0.4В считаем следующее:
0.4 - 0.18 = 0.22В - останется у нас напряжения свыше падения напряжения база-эмиттер
0.22 / 0.0002 = 1100 Ом (1кОм близкое стандартное значение) что в принципе не так далеко от значения на изначальной схеме, если учитывать что ток начала свечения светодиода я брал практически наугад

Но в любом случае, схема так себе. У светодиода нет четкой границы начала свечения, у транзистора (особенно германиевого) на коэффициент усиления влияют параметры. Стабильная схема, которая четко включает/выключает индикатор на определенном уровне тока - это на компараторе.

Единственное что приходит на ум чтобы данная схема четче включала светодиод - это подбирать шунт таким образом, чтобы при номинальном токе срабатывания на шунте была разность потенциалов под падение напряжения на переходе база-эмиттер. Т.е. на изначальной схеме с шунтом 1 Ом и напряжении падения 0.18 В будет срабатывать при 180 мА нагрузке.

 

[p-a-h-a]

@Геннадий П, я именно так и подобрал шунт 0,2Ом для примерно 200мВ перехода при токе в 1А. Это просто индикатор подключения зарядного устройства к фонарю иначе не понятно есть контакт или нет. 0,5А по светодиоду видно. Так что и начальные 2А зарядного тока видно и слабое свечение когда акб почти зарядился.
Компаратор в этом фонаре четко стабилизирует ток мощного светодиода. Я не могу использовать свободный компаратор lm324 для индикации заряда т.к. питание компаратора отключается тумблером что б не высаживать акб в простое.
Выше схема свою функцию выполняет с малой утечкой.
АКБ щелочной.

Спасибо вам большое за разжевывание.

 

[poty]

На самом деле ограничивать выходной ток сопротивлением в базе - порочный путь. В данном случае ограничителем тока для светодиода является последовательно включенное с ним сопротивление. Сопротивление в базе нужно лишь для защитных целей (ограничения тока базы сверх предельных значений). В данном случае, оно спасёт, допустим, при к.з. на выходе. Но лучше, наверное, для таких аварийных ситуаций предусмотреть свою защиту (хотя бы предохранитель).

 

[p-a-h-a]

Разобрался, лабораторную работу провел. Следующие заключения сделал.
1. Максимальный ток базы Iбmax=Iк/h21э. Для мп25А Iбmax= 0,2А/20=10mA.
2. Напряжение перехода Б-Э меняется в зависимости от тока базы, в ходе эксперемента выяснилось, что для конкретного МП25А Uбэ=0,45В при Iб=10ma.
3. Минимальный токоограничивающий резистор в базе рассчитывается: Rб =(Uвх-Uбэ)/(Iкmax/h21э), где Uвх - напряжение, которое планируется подавать на БЭ для открытия транзистора. Uбэ - падение на переходе при Iб=max. Формула годиться для конкретной температуры и конкретного транзистора т.к. с изменением температуры Uбэ изменяются.
4. В моей схеме без резистора в базе транзистор не сгорел т.к. не было превышено максимальное напряжение перехода и соответственно ток базы.

*По 3му пункту понимаю что транзистор открывается током, но при этом на нем есть и направление падения на переходе.