Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Darlington-Transistor Array Ausgänge parallel schalten


von Timo N. (tnn85)


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Laut ST Datenblatt lassen sich mehrere Ausgänge vom ULN2003 parallel 
schalten:
https://www.st.com/resource/en/datasheet/uln2001.pdf

Das müsste dann ja auch für die ULN2003A und ULN2803A (mit einem Ausgang 
mehr) von TI gelten?

Ist es nicht so, dass man bei Parallelschaltung von Transistoren am 
Emitter einen kleinen Widerstand vorsehen sollte, dass die Transistoren 
gleichmäßig belastet werden und das bei Temperaturerhöhung an einem 
Transistor sonst ein Ungleichgewicht entsteht und Uce an diesem 
Transistor durch die Decke steigt, während der andere Transistor immer 
weniger belastet wird?

Gilt das bei Darlingtonarrays nicht, da alle auf einem gemeinsamen 
Substrat sind und sich eben gleichmäßig erwärmen?
Außerdem hängen ja alle Transistoren an einem gemeinsamen 
Emitterausgangs-Pin und ich habe gar nicht die Möglichkeit Widerstände 
am Emitter der einzelnen Transistoren vorzusehen.

Was mich wundert: Hier in diesem Beitrag 
https://electronics.stackexchange.com/questions/398259/can-you-parallel-the-transistors-in-uln2003
werden Widerstände am Ausgang (also vor dem Kollektor) vorgeschlagen. 
Bringt das überhaupt was oder ist das kompletter Unsinn?

: Bearbeitet durch User
von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Bringt das überhaupt was oder ist das kompletter Unsinn?

Das bringt in diesem Fall zumindest mehr als ein einziger gemeinsamer 
Emitterwiderstand, auch wenn es nicht perfekt ist.
Denk daran, dass an einem Darlington immer 0,7 Volt Spannung abfallen, 
die bei entsprechend hohem Strom zu einer Wärmeentwicklung führen!

von Günni (Gast)


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Das Problem ist wirklich, dass sich der Laststrom nicht gleichmäßig 
aufteilt und dann auch noch der Transistor, der am wärmsten geworden 
ist, eine geringere Ausgangsspannung hat und so sein Strom noch mal 
etwas steigt. Deshalb muss man beim Parallelschalten von (biploaren) 
Transistoren die besagten Emitterwiderstände vorsehen. Bei den 
Darlington-Arrays hat man die Möglichkeit nicht und so bleibt als 
einzige Möglichkeit nur, in jeden Kollektorzweig einen Widerstand 
einzufügen. Aber während die Widerstände im Emitterkreis recht 
niederohmig sein können, da hier schon kleine Spannungsabfälle am 
Widerstand den Strom verringern, müssen bei den Widerständen im 
Kollektorkreis schon einige Volt abfallen, damit die gewünschte 
Symmetrierwirkung eintritt. Damit sinkt dann aber die Spannung an der 
Last und in den Widerständen wird einige Leistung verbraucht.

von Jörg R. (solar77)


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Timo N. schrieb:
> Laut ST Datenblatt lassen sich mehrere Ausgänge vom ULN2003 parallel
> schalten:
> https://www.st.com/resource/en/datasheet/uln2001.pdf
>
> Das müsste dann ja auch für die ULN2003A und ULN2803A (mit einem Ausgang
> mehr) von TI gelten?

Wenn ich den Anwendungsfall hätte würde ich Einen N-Mosfet einsetzen. 
Kleiner und weniger Verlustleistung.

Oder geht es Dir nur ums Prinzip?

von HildeK (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Gilt das bei Darlingtonarrays nicht, da alle auf einem gemeinsamen
> Substrat sind und sich eben gleichmäßig erwärmen?

Das gilt natürlich auch hier, wenngleich das gemeinsame Substrat dir 
entgegenkommt. Und es ist nicht nur die dadurch erreichte bessere 
thermische Kopplung, auch sind die Transistoren wesentlich 'gleicher' 
als Einzeltransistoren, weil sie auf dem selben Waver und das auch noch 
eng beieinander gefertigt wurden; sie sind aber eben nicht identisch.
Wenn rechnerisch zwei Ausgänge knapp reichen würden, dann nimmt man drei 
und hat genügend Luft. Einfach etwas weniger ausreizen ...

Das ist bei den ULN2003A und ULN2803A nicht anders.

Ähnliches gilt z.B. auch für Dioden.
Ich hab mal eine 2*10A Doppeldiode vermessen. Die Stromaufteilung bei 
Parallelschaltung war bei dem Exemplar besser als 45% : 55%.

von Timo N. (tnn85)


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Jörg R. schrieb:
> Wenn ich den Anwendungsfall hätte würde ich Einen N-Mosfet einsetzen.
> Kleiner und weniger Verlustleistung.
>
> Oder geht es Dir nur ums Prinzip?

Beides irgendwie. Gibt es denn ein 8-Channel N-Mosfet-Array?

HildeK schrieb:
> Wenn rechnerisch zwei Ausgänge knapp reichen würden, dann nimmt man drei
> und hat genügend Luft. Einfach etwas weniger ausreizen ...

Ja das dachte ich mir. Werde ich auch nicht machen. Danke

von Jörg R. (solar77)


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Timo N. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Wenn ich den Anwendungsfall hätte würde ich Einen N-Mosfet einsetzen.
>> Kleiner und weniger Verlustleistung.
>>
>> Oder geht es Dir nur ums Prinzip?
>
> Beides irgendwie. Gibt es denn ein 8-Channel N-Mosfet-Array?

Ich kenne keinen solchen Chip. Aber wozu wenn die Ausgänge parallel 
geschaltet werden? Die Eingänge müssen übrigens auch parallel geschaltet 
werden, was einen entsprechend höheren Steuerstrom bedeutet.


Timo N. schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Wenn rechnerisch zwei Ausgänge knapp reichen würden, dann nimmt man drei
>> und hat genügend Luft. Einfach etwas weniger ausreizen ...
>
> Ja das dachte ich mir. Werde ich auch nicht machen. Danke

Hast Du ein konkretes Projekt?

: Bearbeitet durch User
von argos (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Was mich wundert: Hier in diesem Beitrag
> 
https://electronics.stackexchange.com/questions/398259/can-you-parallel-the-transistors-in-uln2003
> werden Widerstände am Ausgang (also vor dem Kollektor) vorgeschlagen.
> Bringt das überhaupt was oder ist das kompletter Unsinn?

Zusätzliche Egalisierungswiderstände sind nicht notwendig. Im Datenblatt 
steht ja, dass Parallelswchalten explizit erlaubt ist. Die 
Sättigungsspannung der Transistoren ist, selbst für Darlington 
Transistoren, recht hoch. Auch wenn sich diese untereinander leicht 
unterscheiden, wird sich der Strom ausreichend gleichmäßig verteilen.

Der Nutzen einer Parallelschaltung ist allerdings recht eingeschränkt. 
Schon bei nur 2 parallelgeschalteten Ausgänge lassen sich nicht 1A bei 
100% Auslastungsgrad damit schalten. Wenn alle Ausgänge 
parallelgeschaltet werden, ist je Ausgang nur noch ein Bruchteil des 
max. Nennstromes erlaubt.

von HermannW (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Gibt es denn ein 8-Channel N-Mosfet-Array?

TBD62083 von Toshiba

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