Nej, det är kollektorströmmen som är beroende av basströmmen, inte tvärtom. Oavsett vilken kollektorström som är är basströmmen \ $ \ dfrac {V_ {MCU} - V_ {BE}} {R} \ $.
Tänk på att \ $ V_ {BE} \ $ kommer att vara dubbelt så mycket som en annan transistor, eftersom det finns två korsningar mellan bas och emitter.

Men det är sant att samlarströmmen är vad du vill till slut. Så för att hitta motståndsvärdet (välj inte bara 1k) beräknar du \ $ I_B = \ dfrac {I_C} {H_ {FE}} \ $. Om du vill ha \ $ I_C \ $ = 2A och \ $ H_ {FE} \ $ = 400 måste din $ I_B \ $ vara \ $ \ dfrac {2A} {400} = 5mA \ $. Detta är ett värde som din mikrokontroller kommer att kunna leverera, men kontrollera alltid databladet.

För att sätta ihop allt, \ $ R = \ dfrac {H_ {FE}} {I_C} \ times (V_ {MCU} - V_ {BE}) \ $.

redigera
Olin har rätt i att motståndsvärdet är det maximala, dvs basströmmen är minimal. För många parametrar i ett datablad hittar du mer än ett värde, som typiskt och maximum eller minimum. Du bör alltid beräkna för värsta fallförhållanden, och det kan kräva logiskt tänkande för att ta reda på om det värsta fallet är minimalt eller maximalt för en viss parameter.

Ta \ $ H_ {FE} \ $. I mitt exempel valde jag värdet 400. Eftersom högre brukar nämnas bättre datablad ofta ett minimivärde. Tänk om det är högre? Basströmmen kommer inte att vara annorlunda, så kollektorströmmen blir högre. Om du driver transistorn i mättnad \ $ I_C \ $ kommer inte längre att bestämmas av transistorn, utan av lastens impedans kommer att vara en begränsande faktor. Så medan transistorn mycket gärna vill dra en större kollektorström ändras det inte. Så du tror att du är säker; det minsta angivna \ $ H_ {FE} \ $ är bra, högre är fortfarande OK. Det finns dock något annat att tänka på: \ $ H_ {FE} \ $ är inte konstant, det varierar med \ $ I_C \ $, och databladet ska ha en graf för detta. Så kontrollera det här för den önskade samlarströmmen.
\ $ V_ {BE} \ $. Två PN-korsningar, så det är 2 x 0,65V = 1,3V. Olin fann att ett 300 \ $ \ Omega \ $ basmotstånd borde vara bra, lämnar faktiskt viss marginal. Men när jag tittar på databladet för TIP110 står det att $ V_ {BE} \ $ kan vara så hög som 2,8V! Det skulle resultera i en basström på \ $ \ dfrac {3.3V - 2.8V} {300 \ Omega} = 1.7mA \ $, och det är för lite för att få den önskade \ $ I_C \ $ av 2A: \ $ 400 \ gånger 1,7 mA \ $ är bara 670 mA.

Du får idén. Använd inte bara typiska värden, men se till att din krets fortfarande fungerar med komponenter med extrema parametervärden. Detta är inte så mycket av ett problem med projekt där du bara bygger en enhet: du kan se vad som är fel och justera. För produktion har du inget val: design alltid i värsta fall.

För att gå lite längre visar Stevenhs beräkning basmotståndet maximalt . Det är en bra idé att tillåta en viss marginal och ge lite mer basström (lite lägre basmotstånd) än det absoluta minimum som krävs för att få önskad kollektorström.

Låt oss utvidga Stevenhs exempel och få lite riktiga nummer. Låt oss säga att processorn körs från en 3,3 V-matning. En darlington har två BB-korsningar mellan basen och sändaren, så låt oss säga att den totala BB-nedgången är 1,3V. Det lämnar 2,0 V över basmotståndet. 2V / 5mA = 400 ohm. Om du verkligen är säker på att Hfe är 400 över ditt arbetsområde och att du inte behöver mer än 2A kollektorström, kan du bara använda lite lägre motstånd, som det gemensamma värdet på 360 Ohm. För mer marginal, använd mindre, som 300 Ohm kanske.

Nu måste du gå tillbaka och se vad belastningen på mikro är. 2V / 300 ohm = 6,7mA. Det kommer att vara OK för de flesta mikroer, speciellt om det är en PIC som tenderar att ha särskilt bra utgångsströmförmåga. Jag har dock sett några mikroer som är specificerade för mindre än 6,7 mA, så du måste kontrollera och eventuellt justera saker.

En sak att tänka på med darlingtons är att de är långsamma att stänga av. Du säger att detta är för en växlingsapplikation, så det kan vara viktigt att stänga av tiden. Om du bara kör ett relä så är det inget problem, men om du försöker göra 10s kHz PWM är det förmodligen inte det du vill använda.

Ett annat problem med darlingtons är ganska hög on-state spänning. Det är en B-E-droppe plus en mättad C-E-droppe, kanske 900 mV men kan lätt vara mer vid höga strömmar. Vid 1V skulle transistorn spridas 2W med 2A kollektorström. Det kommer att kräva någon form av kylfläns eller åtminstone något som ett TO-3-fodral monterat på chassit eller någon metall.

Det kan mycket väl finnas bättre sätt att byta vad du vill utan att använda en darlington.