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Experimento: transistor como chave

Neste experimento, utilizaremos o transistor TIP 120 ou TIP 122 do tipo NPN. Ele possui a capacidade de pegar um sinal muito fraco na entrada (base) e transformá-lo-o em um sinal potente na saída (coletor ou emissor). É indicado para uso em média potência para acionamentos de cargas até 5A. Ele possui três terminais que se chamam base (B), emissor (E) e coletor (C).

A base (B) de um transistor bipolar funciona como uma torneira que controla o fluxo de corrente do coletor para o emissor, que geralmente é bem maior que a corrente na base. Esse fator de amplificação é chamado de ganho do transistor (β ou hFE).

Projeto(s) relacionado(s)

Acionando um motor com transistor TIP 120 e arduino

No circuíto abaixo, um transistor NPN TIP120 controla um motor de corrente continua (CC ou DC) que necessita mais corrente do que os pinos do arduino podem fornecer. O transistor funciona como uma chave que liga ou desliga a corrente gerada por uma pilha de 9 Volts.

No circuito, o pino digital 8 do arduino está conectado a base (B) do transistor. Através dele controlamos o fluxo de corrente do coletor para o emissor, permitindo que se ligue ou desligue o motor. O negativo do motor (GND) está conectado ao emissor (E) e o positivo ao polo positivo da bateria externa. O negativo da bateria (GND) está conectado ao coletor do transistor (C).

Perceba que o Ground da pilha está ligado ao Ground do Arduino. Isso serve para dar um ponto de referência para os elétrons poderem seguir, se VC retirar o Ground da pilha o motor para de girar, ou seja, os elétrons perdem a referência.

Na programação abaixo, ao mandarmos um sinal alto (HIGH - 5V) na porta digital 8 o transistor dará um curto (motor funcionará). Ao mandarmos um sinal baixo (LOW - OV) o transistor desfaz o curto (motor desligará). Agora temos o 5V do arduino controlando o transistor (fazendo ele funcionar como liga e desliga) e 9V da pilha suprindo o motor.

A tensão máxima aceita pelo TIP120 na base é de 5 Volts. Nesta versão utilizamos um resistor de 3 KΩ para alimentar a base com 1,45 Volts.

O programa inicia ligando o motor durante 5 segundo. Após, o motor é desliga por mais 5 segundos. Em seguida, o processo é reiniciado.
// Projeto: Liga e Desliga Motor DC 
// Autor: André Silveira
// Data: 07/05/2018  


int base = 8;                          // Variável base - Pino digital 8
 
void setup() {
  pinMode(base,OUTPUT);       // Define o Pino digital 8 como saída
}
 
void loop() {
  digitalWrite(base, HIGH);    // Emite sinal alto(5v) para ligar Motor
  delay(5000);                      // Aguarda 5 segundos
  digitalWrite(base, LOW);     // Emite sinal baixo(0v) para desligar Motor
  delay(5000);                      // Aguarda 5 segundos
}
Projeto aciona Lâmpada e motor com transistor TIP 120 sem arduino

O projeto usa o Módulo Motion detector HC-SR501 e transistor TIP 120 para acionar uma lâmpada incandescente e um motor de Corrente Alternada (CA) sem o uso do arduino. No circuíto, o transistor NPN TIP120 controla o motor de CA que necessita de mais corrente do que os pinos do arduino podem fornecer. O transistor funciona como uma chave que liga ou desliga a corrente gerada por uma fonte de energia de 12 Volts.

No circuito abaixo, o pino do sinal (fio azul) do Módulo Motion detector HC-SR501 está conectado a base (B) do transistor. Através dele, controlamos o fluxo de corrente do coletor (C) para o emissor (E), permitindo que se ligue ou desligue a lâmpada e o motor. O negativo do motor (GND) está conectado ao emissor (E) e o positivo ao polo positivo da bateria externa. O negativo da bateria (GND) está conectado ao coletor do transistor (C). Ao mandarmos um sinal alto (HIGH - 5V) referente a detecção de presença a base (B) do transistor, este fechará o curto entre o coletor (C) e emissor (E), suprindo a lâmpada e o motor de energia de 12 Volts.

1) Versão com duas fontes de energia (12 e 5 Volts)

O circuito trabalha com duas fontes de energia. A primeira de 12 Volts para alimentar a lâmpada e o motor, a segunda de 5 Volts para alimentar o Módulo Motion detector HC-SR501. A tensão máxima aceita pelo TIP120 na base é de 5 Volts. Nesta versão utilizamos um resistor de 2.2 KΩ para alimentar a base com 1,45 Volts.

2) Versão com uma fonte de energia de 12 Volts

Na versão abaixo, o circuito trabalha apenas com uma fonte de energia de 12 Volts. Para alimentar o Módulo Motion detector HC-SR501 foi preciso utilizar um resistor de 330Ω para baixar a tensao de 12 Volts para 5 Volts. A tensão máxima aceita pelo TIP120 na base é de 5 Volts. Nesta versão utilizamos um resistor de 2.2 KΩ para alimentar a base com 1,45 Volts.

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