Transistor de bajo voltaje y corriente

Sí; en el mejor de los casos, la hFe de un BJT será de 100 o más, lo que significa que su 0.017 mA se convertirá en 1.7 mA, lo cual no es suficiente para alimentar la bobina del relé.

También hay otro problema: la corriente de salida de un Arduino no será suficiente para impulsar la bobina de un relé, ya que la especificación típica es de 25 mA por pin out, y los relés típicos utilizan 35-100 mA de corriente para su bobinas.

Sin embargo, cuestiono su suposición: ¿Qué es el "0.2V" que necesita para el interruptor? ¿Qué crees que significa eso? ¿De dónde viene este número? Específicamente, cuando el interruptor está abierto, la brecha de voltaje a través del interruptor será prácticamente VCC, ya que la resistencia del interruptor será casi infinita. Cuando el interruptor está cerrado, el voltaje a través del interruptor será cercano a cero, ya que el interruptor tendrá una resistencia cercana a cero.

Hay varias soluciones al problema central de "cómo encender un microcontrolador con un botón y luego mantenerlo encendido hasta que esté listo". Puede usar un MOSFET de canal N de lado bajo para encender la bobina del relé. Habría un menú desplegable en la compuerta MOSFET, y el interruptor lo elevaría a VCC. La salida digital de la MCU también se conectaría a esta puerta MOSFET, con una resistencia limitadora de corriente que es más baja que el menú desplegable, pero lo suficientemente alta como para no interferir con el interruptor cuando está baja. Yo sugeriría 10 kOhm para el menú desplegable y 1 kOhm para la resistencia de pin digital, y el interruptor va directamente desde la puerta MOSFET a VCC. Tenga en cuenta que la MCU debe poder tirar de la compuerta MOSFET tanto alta como baja, para que un diodo no funcione en ese caso.

Si puede ser más específico acerca de lo que realmente significa el requisito de "0.2V", y de lo que realmente proviene, también sería útil. Casi todas las especificaciones de voltaje tienen que ver con las clasificaciones de aislamiento, y 0.2V no está dentro del rango de esas. Otras clasificaciones provienen de las brechas de arco, y también son típicamente 16V o más altas. Aparte de eso, el principal factor importante para los interruptores es la cantidad de corriente interrumpida, que generalmente se clasifica en al menos docenas de miliamperios.

Pensando en ello: ¿es la razón por la que necesita un diferencial de 0,2 V "entre los conmutadores" que quiere usar un ADC para determinar cuál de los muchos conmutadores se utilizó para iniciar la MCU? Si es así, para 5V, se logra un diferencial de 0.2V con una relación de resistencias, en lugar de valores absolutos. ¡Una resistencia de 24 ohmios y una resistencia de 1 ohmio dividirán 5V en 4.8V y 0.2V, al igual que una resistencia de 24 kOhm y una resistencia de 1 kOhm dividirán 5V en 4.8V y 0.2V, aunque con diferentes cantidades de corriente corriendo a través de ellos!

Hay muchas fallas en tu circuito que otras personas han mencionado. No voy a repasar esas cuestiones, sino que le presentaré una alternativa.

Cuando dices esto:

  

Estoy diseñando un circuito que usará una combinación de interruptores y   resistencias para permitir que un microcontrolador identifique qué interruptor fue   presionado en función de la lectura de voltaje y realizar una acción específica del interruptor.

Parece que está intentando implementar un circuito de escalera resistiva para que un pin del ADC pueda determinar un botón diferente Prensas por la tensión resultante. No hay nada malo con esta idea, pero no la has incluido en el esquema. La única línea que va a su ADC es desde el botón "encender la MCU", que no tiene sentido ya que la MCU sabrá que este botón fue presionado porque ya está encendido. Si está intentando usar este botón para encender inicialmente la MCU, así como un interruptor para realizar una acción una vez que la MCU está encendida, esa es una historia diferente. Sin embargo, no creo que esta sea una buena idea si incluye este interruptor como parte de una escalera resistiva. Como lo mencionaron otras personas, el transistor está accionado por corriente y no se está impulsando lo suficientemente fuerte como para encenderse por completo. Agregar más botones que generarán diferentes niveles de voltaje solo complicará más este problema. Recomendaría mantener este botón separado de sus otros interruptores de "acción" ...

También estoy confundido acerca de su necesidad de un diferencial de 0.2V, a menos que se refiera a los niveles de voltaje que deben alimentarse al ADC. Pero eso demuestra que debe mantener este botón "encender" fuera de ese lío. Otro problema, además de la ubicación del relé y el intento de conducirlo desde el pin MCU es su uso del relé por completo. Parece que estás haciendo esto para ahorrar energía manteniendo la MCU apagada a menos que tenga que hacer algo. Pero los relés consumen constantemente bastante corriente solo para mantener la bobina activada.

Echa un vistazo a este circuito:

Cuandosepresiona,elbotónSW1pondráVCCenlapuertadeltransistorFET.Esto"encenderá" el FET, conectando la MCU a tierra. Una vez que la MCU está encendida, puede habilitar PINx como salida alta, lo que mantendrá la compuerta del transistor alta y feliz. La resistencia R2 está ahí para mantener la compuerta baja cuando se supone que está baja, y R1 protegerá el pin MCU durante el tiempo en que esté baja y se presione el botón. El condensador C1 debería ayudar a rebotar el interruptor para que el transistor no se encienda y apague rápidamente. El transistor debe tener una puerta de nivel lógico (puerta a umbral de voltaje de fuente inferior a VCC) para garantizar un funcionamiento correcto.

Sus otros interruptores y resistencias pueden alimentarse a un canal ADC para cualquier otro propósito que tenga para ellos.

Cuando se realiza el MCU, puede disminuir el PINx. Una vez que el condensador C1 se haya descargado, el transistor se apagará, desconectando la MCU de la tierra.

Por qué molestarse con un bipolar y un relé. ¿Qué hay de usar un Pch conectado desde la entrada de + 5V al pin de alimentación Vdd (arduino)? Use un interruptor para conducir la compuerta de 5V (apagado) a gnd (encendido). La señal de la puerta se puede bloquear o alternar con un dispositivo lógico de 5 V (por ejemplo, flip flop tipo D). Elija el PFET tal que su Vt sea -1 a -1.5V y un Rds-on (100 mohms o menos) que no caiga mucho bajo la carga actual máxima del arduino.

Hay un gran problema con su circuito: tiene el relé en serie con el emisor, lo que significa que el relé solo puede obtener el voltaje que se encuentre en la base, menos la caída del transistor BE de 0.6 V o menos. p>

Para lo que está intentando hacer, necesita colocar el relé en el circuito colector del transistor y usar un segundo transistor impulsado por el Arduino para mantenerlo encendido una vez que se active. Si realmente necesita operar con corrientes de detección tan bajas, entonces su transistor existente debe reemplazarse con un Darlington.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Mira mi circuito, puede ser adecuado para ti:

^enlace

Los BJT Q1 y Q2 forman un interruptor electrónico. Cuando se presiona SW1, el microcontrolador obtendrá + Vcc y para mantener la alimentación de uC, la salida HOLD uC debe ser alta. Esto funciona incluso con un voltaje de entrada muy bajo.

aquí publico el circuito de trabajo (me construí usando MSP430G2553 con un oscilador interno y usé 2XAA EVEREADY cell. cuando disminuí el voltaje del R8 por debajo de 0,8 y nuevamente aumenté a 0,9 o Vcc, el controlador se congela, luego reinicio el controlador incluso puede usar el temporizador de vigilancia para evitar este problema)

enlace

Ajuste el potenciómetro (R8) para cambiar el voltaje aplicado al terminal base de Q1 (el interruptor se encendería incluso a 0.9 V a Vcc). no he probado con la señal HOLD uC que podría funcionar porque la tensión mínima requerida para el interruptor ON es 0.9V (la salida de la uC aprox. 3V y la caída a través de D2 sería o.7)