Me gustaría pedir la mejor solución para mi problema. Necesito un interruptor lateral alto para 24VDC 6mA (es una señal de habilitación para un dispositivo). Este dispositivo que quiero controlar por Arduino (entrada 5 V 20mA).
¿Cuál es la mejor solución para esta baja corriente?
Intenté usar el par Sziklai, pero el transistor PNP todavía está abierto. No sé cómo calcular resistencias entre NPN y PNP :-(. ¿Tengo que usar un par sziklai o hay algo más?
Muchas gracias
Lukas
Empieza por trabajar desde la salida. La corriente del colector es solo de 4 mA, así que supongamos que permitimos que la corriente base sea Ic / Ib = 10 o 400uA. Eso asegurará que esté bien saturado. Entonces, R3 debería ser (24V - 0.7V) /0.4mA = 58K, para que pueda usar 56K.
R2 es solo para cuidar las fugas en la Q2. Es 50nA máximo a 25 ° C. Si asumimos la operación a 95 ° C y duplicamos cada 10 ° C, entonces tenemos que permitir 6uA. Si el voltaje del emisor de base de Q1 debe ser inferior a 300 mV con 6uA de fuga, el R2 debe ser de 50 K o menos. Podemos utilizar 47K para R2. También podría hacer R3 47K y mantener los valores iguales.
La corriente del colector de Q2 es de aproximadamente 0,5 mA. Si usamos Ic / Ib = 10 nuevamente, y asumimos que debería funcionar con una entrada de 4V, entonces R1 < = (4V-0.7V) /0.05 = 66K. Podemos usar 47K de nuevo y mantener los tres iguales.
Tu circuito debería funcionar bien, aunque tengo un par de objeciones menores a él.
Sin embargo, la razón principal de esta respuesta es que obtuviste un claro consejo en un comentario. No, no desea conectar el emisor de Q2 a la salida. Eso haría que todo el par fuera un seguidor de emisor, lo que solo permitiría que la tensión de carga pasara a aproximadamente 4,3 V, no a la fuente de 24 V. No hay lugar en la ingeniería para las respuestas instintivas y la aplicación ciega de "reglas" sin entender realmente las razones.
Además, aquí hay una respuesta más simple que logra lo mismo:
La principal diferencia es que Q2 ahora es un sumidero de corriente controlado por voltaje. La señal digital puede controlar directamente la base de Q2, y la salida del sumidero de corriente (el colector de Q2) puede vincularse directamente a la base de Q1.
La carga dibujará 6 mA. Digamos que se puede contar con que Q1 tendrá una ganancia de al menos 50. Eso significa que su corriente base debe ser de al menos 120 µA. R1 también tendrá algo de corriente. Digamos que en el peor de los casos, la caída en R1 es de 750 mV, por lo que la corriente adicional necesaria para R1 es de 75 µA, para un total de 270 µA necesarios para encender el Q1. Cuando la base de Q2 se conduce a 5 V, habrá aproximadamente 4.3 V a través de R3. La mayor parte de la corriente a través de R3 provendrá del colector. Necesitamos que esto sea al menos 270 µA, por lo que R3 no debe ser mayor que (4.3 V) / (270 µA) = 16 kΩ. El valor de 10 kΩ que se muestra arriba deja un margen.
Trabajando hacia adelante, tenemos alrededor de 430 µA a través de R3. 75 µA de eso provienen de R1, con los 350 µA restantes aproximadamente de la base de Q1. Esto significa que requerimos que Q1 tenga una ganancia mínima de (6 mA) / (350 µA) = 17, lo que está dentro de la capacidad de muchos transistores PNP de señal pequeña.
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