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TIP120 como chave com Arduino e ESP32

Um Darlington que precisa de pouquíssima corrente de base (12 mA para 3 A), mas tem queda de até 2 V: com 3 A ele transforma até 6 W em calor e precisa de dissipador. Um MOSFET de nível lógico faz o mesmo trabalho quase frio.

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

A partir de um pino de 3,3 V ou 5 V

PinoVereditoPor quêAo ar livre
ESP32 · 3,3 VFunciona120 Ω na base: até 1,7 A de carga com ganho 250800 mA (calor)
Arduino Uno · 5 VFunciona220 Ω na base: até 2,8 A de carga com ganho 250800 mA (calor)

Ao ar livre a 25 °C, com a junção 25 °C abaixo do máximo de 150 °C e θJA 62,5 °C/W, a partir de um pino de 20 mA com o ganho forçado do datasheet, sem passar da maior corrente com tensão de saturação garantida.

Características

TipoNPN Darlington
EncapsulamentoTO-220
Tensão máxima60 V
Corrente máxima5 A
Ganho mínimo hFE1.000 com 500 mA · 1.000 com 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)
Resistência térmicaθJA 62,5 °C/W · θJC 1,9 °C/W
Temperatura de junção máxima150 °C
Datasheet usadoonsemi

Pinagem

PinoFunção
1Base
2Coletor
3Emissor

Face impressa virada para você, terminais para baixo: o pino 1 fica à esquerda. A aba metálica está ligada ao pino 2.

Componentes parecidos

ComponenteEncapsulamentoVCE(sat) garantidaTensão máx.Corrente 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

Dicas

O resistor de base é calculado para IC = 250 × IB, a condição da tensão de saturação do datasheet. Um ganho maior tirado da coluna hFE deixaria o transistor meio ligado e quente.

Toda bobina precisa de um diodo de roda livre em paralelo, com o catodo para o positivo. Sem ele, o pico de tensão no desligamento pode queimar o transistor logo no primeiro chaveamento.

O diodo interno do TIP120 (de emissor para coletor) só conduz quando o coletor fica abaixo do emissor: ele não absorve o pico da bobina no desligamento, então coloque o diodo de roda livre na carga.

Um TO-220 ao ar livre dissipa pouco calor: use um dissipador, isolado se a aba não puder encostar nele (a aba é o dreno ou o coletor).

Abrir a calculadora →Confira o TIP120 com a sua carga, a sua alimentação, a frequência do PWM e a temperatura.

Outros transistores

Perguntas frequentes

O TIP120 funciona com um ESP32 de 3,3 V?

Sim, com um resistor de base: com o ganho de 250 que o datasheet usa para a saturação, um pino de 20 mA aciona o TIP120 até 1,7 A de carga. Para mais corrente, use um MOSFET de nível lógico.

Quanta corrente o TIP120 chaveia sem dissipador?

Cerca de 800 mA a partir de um pino de 3,3 V de um ESP32, ao ar livre a 25 °C, mantendo a junção 25 °C abaixo do máximo de 150 °C (limite: calor).

Qual é a pinagem do TIP120?

TO-220: 1 base, 2 coletor e 3 emissor. Face impressa virada para você, terminais para baixo: o pino 1 fica à esquerda. A aba metálica está ligada ao pino 2.

Fonte dos valores: datasheet da onsemi (PDF)