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TIP120 como interruptor con Arduino y ESP32

Un Darlington que necesita muy poca corriente de base (12 mA para 3 A) pero con una caída de hasta 2 V: a 3 A convierte hasta 6 W en calor y necesita disipador. Un MOSFET de nivel lógico hace el mismo trabajo casi sin calentarse.

Transistor
TIP120
NPN Darlington · TO-220 · onsemi
Tensión máx.
60 V
Corriente máx.
5 A
VCE(sat)
2 V a 3 A
Patillaje TO-220
1B2C3E

Desde un pin de 3,3 V o 5 V

PinVeredictoPor quéSin disipador
ESP32 · 3,3 VFunciona120 Ω en la base: hasta 1,7 A de carga con ganancia 250800 mA (calor)
Arduino Uno · 5 VFunciona220 Ω en la base: hasta 2,8 A de carga con ganancia 250800 mA (calor)

Sin disipador, con 25 °C de temperatura ambiente, la unión 25 °C por debajo de su máximo de 150 °C y θJA 62,5 °C/W, desde un pin de 20 mA con la ganancia forzada de la hoja de datos, y sin pasar de la corriente más alta con tensión de saturación garantizada.

Características

TipoNPN Darlington
EncapsuladoTO-220
Tensión máxima60 V
Corriente máxima5 A
Ganancia mínima hFE1000 a 500 mA · 1000 a 3 A
VCE(sat) máxima2 V a 3 A (IC = 250 × IB) · 4 V a 5 A (IC = 250 × IB)
VBE(on) máxima2,5 V a 3 A (VCE 3 V)
Resistencia térmicaθJA 62,5 °C/W · θJC 1,9 °C/W
Temperatura de unión máxima150 °C
Hoja de datos usadaonsemi

Patillaje

PinFunción
1Base
2Colector
3Emisor

Cara impresa hacia ti, patas hacia abajo: el pin 1 está a la izquierda. La pestaña metálica está conectada al pin 2.

Componentes parecidos

ComponenteEncapsuladoVCE(sat) garantizadaTensión máx.Corriente máx.
TIP120TO-2204 V a 5 A (IC = 250 × IB)60 V5 A
2N2222ATO-921 V a 500 mA (IC = 10 × IB)40 V600 mA
2N3904TO-920,3 V a 50 mA (IC = 10 × IB)40 V200 mA
BC547TO-920,6 V a 100 mA (IC = 20 × IB)45 V100 mA
S8050SOT-230,6 V a 500 mA (IC = 10 × IB)25 V500 mA

Consejos

La resistencia de base se calcula para IC = 250 × IB, la condición de la tensión de saturación de la hoja de datos. Una ganancia mayor sacada de la columna hFE dejaría el transistor a medio conducir y caliente.

Toda bobina necesita un diodo de rueda libre en paralelo, con el cátodo hacia el positivo. Sin él, el pico de tensión al apagar puede destruir el transistor en la primera conmutación.

El diodo interno del TIP120 (de emisor a colector) solo conduce cuando el colector queda por debajo del emisor: no absorbe el pico de la bobina al apagar, así que pon el diodo de rueda libre en la carga.

Sin disipador, un TO-220 evacúa poco calor: ponle uno, aislado si la pestaña no debe tocarlo (la pestaña es el drenador o el colector).

Abrir la calculadora →Comprueba el TIP120 con tu carga, tu alimentación, la frecuencia PWM y la temperatura.

Otros transistores

Preguntas frecuentes

¿Funciona el TIP120 con un ESP32 de 3,3 V?

Sí, con una resistencia de base: con la ganancia de 250 que usa la hoja de datos para la saturación, un pin de 20 mA controla el TIP120 hasta 1,7 A de carga. Para más corriente usa un MOSFET de nivel lógico.

¿Cuánta corriente puede conmutar el TIP120 sin disipador?

Unos 800 mA desde un pin de 3,3 V de un ESP32, con 25 °C de temperatura ambiente y la unión 25 °C por debajo de su máximo de 150 °C (límite: calor).

¿Cuál es el patillaje del TIP120?

TO-220: 1 base, 2 colector y 3 emisor. Cara impresa hacia ti, patas hacia abajo: el pin 1 está a la izquierda. La pestaña metálica está conectada al pin 2.

Origen de los valores: hoja de datos de onsemi (PDF)