Как выбрать транзистор для схемы драйвера шагового двигателя?

Видимо вы спрашиваете, как найти транзистор, который можно использовать для переключения 1А с цифрового сигнала 5мА?

1 А / 5 мА = 200, что является требуемым коэффициентом усиления при использовании одного биполярного транзистора. Это нереально много для транзистора, который может выдерживать 1А. Вы не говорите, какое напряжение, но это было бы полезно знать. Транзисторы с более низким напряжением могут быть изготовлены с более высоким коэффициентом усиления.

В любом случае, это слишком много для одного BJT. Это оставляет несколько очевидных вариантов:

1. Используйте полевой транзистор. Они переключаются напряжением, а не током. Опять же, вы не говорите, какое напряжение вам нужно переключать, но вы можете получить полевые транзисторы до 30 В или около того, которые можно достаточно хорошо переключать непосредственно с цифрового логического выхода 0-5 В.

   Теперь вы добавили, что питание шагового привода составляет 12 В. В таком случае, вот пример схемы:

   

   Резистор нужен только для того, чтобы убедиться, что полевой транзистор выключен, если цифровой выход когда-либо перейдет к высокому импедансу. Если он всегда стабильно работает и сбои при запуске не имеют значения, тогда вы можете оставить R1.

2. Используйте более одного транзистора, чтобы получить более высокий коэффициент усиления. Например:

   

   Общий коэффициент усиления от тока логического сигнала до коммутируемого тока примерно равен произведению коэффициентов усиления транзисторов Q1 и Q2. В этом случае можно рассчитывать на выигрыш Q2 в 15 раз. Поскольку вы хотите переключить 1 А, это означает, что ему требуется 1 А / 15 = 67 мА базового тока. R1 видит 5 В за вычетом падений BE обоих транзисторов, что дает около 3,6 В. Это, деленное на 36 Ом, дает около 100 мА базового тока, что оставляет некоторый комфортный запас. R2 гарантирует, что Q2 выключен, если он явно не включен, а также помогает быстрее отключить его. Предполагая падение BE на 700 мВ, R2 будет потреблять 700 мкА при включении Q2. Поскольку у нас доступно 100 мА, а нам нужно только 2/3 от этого, для Q2 все еще остается много базового привода.

   Ток через Q1 будет около 100 мА во включенном состоянии. В этом случае такой низковольтный транзистор с малым сигналом можно рассчитывать на коэффициент усиления 50, а это означает, что цифровой выход 0-5 В должен обеспечивать только 2 мА, что вполне соответствует вашим спецификациям.

Добавлено в ответ на 4 комментария:

Вы переключаете что-то со значительной индуктивностью. Индуктивный ток не может отключиться мгновенно. Без диода индуктор в выключенном состоянии повышал бы напряжение на P1 до тех пор, пока существующий ток не мог бы протекать - как-то куда-то. Вероятно, это произошло бы из-за превышения максимального напряжения коллектора транзистора Q2 и его выхода из строя. Это плохо. Диод обеспечивает хороший безопасный путь для этого тока до тех пор, пока энергия, накопленная в катушке индуктивности, не рассеется. У него есть недостаток, заключающийся в том, что ток катушки шагового двигателя будет медленно уменьшаться после выключения катушки. С этим можно справиться, выключив катушку немного раньше и/или добавив резистор последовательно с диодом, чтобы катушка воспринимала более высокое обратное напряжение, которое быстрее снижает ток.

Я бы не стал использовать транзистор Дарлингтона. Да, такие можно найти с нужным габаритным усилением, но и по напряжению они будут значительно выше. Это не только отнимет немного управляющего напряжения от катушки шагового двигателя, но также вызовет более высокое рассеивание мощности в транзисторе.

Схема, которую я показал, почти бесподобна, за исключением того, что коллектор Q1 подключен к источнику питания 5 В вместо коллектора Q2. Это позволяет Q2 полностью насыщаться. Это будет меньше, чем половина падения напряжения настоящего Дарлингтона.