Darlington Çifti: İki Transistörün Gücü
- 12 Şub
- 2 dakikada okunur
Bazen elimizdeki sinyal o kadar zayıftır ki (örneğin bir dokunmatik sensörden veya insan vücudundan gelen statik elektrik), standart bir transistörü bile tam olarak açmaya yetmez. Veya kontrol etmek istediğimiz motor o kadar büyüktür ki, transistörün kazancı (Beta) akımı yükseltmeye yetersiz kalır. İşte bu durumlarda mühendisler, iki transistörü sırt sırta verip tek bir "Süper Transistör" gibi çalıştırırlar. Bu yapıya, mucidi Sidney Darlington'ın anısına Darlington Çifti denir.
Matematiksel Sihir: Çarpımın Gücü
Normal bir BJT transistörün akım kazancı (Beta) genellikle 100 civarındadır. Yani 1 mA verirseniz, 100 mA alırsınız. Darlington bağlantısında ise birinci transistörün çıkışı (Emitter), ikinci transistörün girişine (Base) bağlanır. Bu sayede kazançlar toplanmaz, çarpılır!
Toplam Kazanç (Beta) = Beta1 x Beta2
Eğer iki tane standart transistörü (örneğin Beta=100) bu şekilde bağlarsanız:
100 * 100 = 10.000
Bu muazzam bir rakamdır! Artık sadece 1 Mikroamper (0.000001 A) ile 10 miliamperlik bir LED'i yakabilirsiniz. Adeta bir tüyün dokunuşuyla bir kapıyı kırmak gibidir.
Yapı: İç İçe Geçmiş Kardeşler
Darlington çifti aslında 3 bacaklı tek bir transistör gibi görünür ve davranır.
Kollektörler (C): Birbiriyle birleşiktir.
Base (B): İlk transistörün Base ucudur.
Emitter (E): İkinci transistörün Emitter ucudur.
Piyasada TIP120 veya TIP122 gibi modeller, aslında tek bir kılıfın içine gizlenmiş iki transistörden oluşan hazır Darlington çiftleridir. Dışarıdan bakınca diğerlerinden farkı yoktur ama içi "kalabalıktır".
Bedeli Nedir? Çift Voltaj Düşümü
Mühendislikte her güzel şeyin bir bedeli vardır. Darlington çiftinin bedeli de Voltaj Düşümü (VBE) artışıdır.
Standart bir transistörü açmak için Base-Emitter arasına 0.7 Volt yetiyordu. Ancak Darlington yapısında sinyal iki transistörden (iki PN ekleminden) geçmek zorundadır.
0.7V + 0.7V = 1.4 Volt
Bu şu anlama gelir:
Darlington transistörler, standart transistörlere göre daha fazla ısınır.
Düşük voltajlı (örneğin 3.3V) devrelerde verim kaybı yaratır.
Anahtarlama hızları standart transistörlere göre daha yavaştır.
Pratik Uygulama: ULN2003 Entegresi
Elektronik projelerde (özellikle Arduino ile Step Motor sürerken) sıkça karşımıza çıkan ULN2003 entegresi, aslında yan yana dizilmiş 7 adet Darlington çiftinden başka bir şey değildir. Bu entegre sayesinde, mikrodenetleyicinin o narin pinleri, hiçbir ek parça kullanmadan yüksek akımlı röleleri, motorları veya lambaları sürebilir. İçindeki koruma diyotları sayesinde motorların oluşturduğu ters gerilimden (Back EMF) de etkilenmez.
İyi Çalışmalar Dilerim...
