Usando un transistor de potencia corriente arriba de una carga (controle VCC a una carga con un voltaje de control más bajo)

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Así que tengo un reto interesante. Tengo una pantalla LCD de una computadora portátil que manejo con un tablero de control. El problema es que la luz de fondo necesita alrededor de 19 voltios para funcionar, mientras que el panel de control que tengo está diseñado para paneles LCD con una luz de fondo de 5 voltios. Todo lo demás funciona bien, pero no la luz de fondo. Tengo una fuente de alimentación de 19 voltios de la que pretendo hacer funcionar todo (la tarjeta de control de 5v se alimentará de un convertidor de Buck de esta fuente de 19v). El problema es que, cuando la tarjeta de control está apagada o en modo de ahorro de energía, se supone que debe cortar la energía de la luz de fondo, pero como la estoy desconectando directamente de la fuente de alimentación de 19 V, permanece encendida. Para resolver este problema, adquirí un transistor de potencia TIP31AG de la radio local (sí, todavía existen) asumiendo que podría usarse como un relé, o al menos en las mismas situaciones. Como pueden imaginar, esto resultó no ser el caso.

El problema:

  • Tengo una carga de 19v de un consumo de corriente y resistencia desconocidos y probablemente variables (tiene un control de brillo PWM separado que probablemente varía las cosas).
  • Tengo un cable de control de 5v que puede proporcionar una cantidad decente de corriente (mayor que el nivel lógico)
  • Necesito controlar el VCC en la carga (no la conexión a tierra, debido a la forma en que funciona el panel de control)
  • Tengo un transistor de potencia TIP31AG, y todos los tutoriales que he visto tienen su TIP31 (que es NPN por cierto) aguas abajo de la carga (que está entre la carga y la tierra)

¿Puedo hacer esto con mi TIP31 o necesito un TIP32 (la variante PNP) y otro diodo de control PNP para controlar la carga en el lado VCC?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta pop1040

1 respuesta

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Parece que desea encender / apagar la luz de fondo de 19 V con una señal de 5 V. Esto se puede hacer con un transistor de potencia NPN, pero no de la forma en que se muestra. El problema es que lo estás ejecutando en modo seguidor de emisor. La tensión de salida será la tensión de control menos la caída de B-E, que es de alrededor de 700 mV. En su circuito, la carga de 19 V solo obtendrá unos 4,3 V.

Para solucionar esto, ejecute el transistor en modo de emisor común:

Nohadicholacantidaddecorrientequerequierelacargade19V,nihaproporcionadounenlacealahojadedatosdeltransistor,porloquenopodemosdeterminarcuáldebeserlacorrientebase.Elegíarbitrariamente10mA.Sieltransistortieneunagananciagarantizadade30enestecaso,entoncesestoadmiteunacorrientedecargadehasta300mA.Tampocohadichocuáleslacapacidadactualdelasalidadigital,asíquenisiquierapuedodecirsiestoesposibleono.

Silasalidadigitalnopuedesuministrarlacorrientedecargadivididaporlagananciadeltransistor,entoncesnecesitauntransistordemayorgananciaounsegundotransistorparaproporcionarmásganancia.

OtroenfoqueseríareemplazareltransistorNPNconunMOSFETdecanalN,comoelIRLML2502.Enesecaso,conectelapuertadirectamentealasalidadigitalsinR1entre.

Añadido

¡Argh!Ahoradicequelacargade19Vestáconectadaatierrayquesolopuedecambiarelladoalto.Graciasporlacazadegansosalvaje.

Aquíhayalgoquedeberíafuncionar:

Q2 se convierte en un sumidero de corriente controlado en función de la señal digital. Cuando la señal digital está a 0 V, está apagada. R3 es suficiente para superar cualquier fuga de base que pueda tener el Q1 y asegurarse de que esté apagado. Esto apaga la alimentación del lado alto de la carga.

Cuando la señal digital está en 5 V, la base de Q2 estará en aproximadamente 4.3 V. Por lo tanto, R1 está causando que fluyan alrededor de 10 mA, la mayoría de los cuales provendrán del colector de Q2. La mayor parte de eso vendrá de la base de Q1. Si Q1 tiene una ganancia de 30, entonces puede soportar hasta unos 300 mA de corriente de carga.

En este caso, la capacidad de transmisión de la señal digital es poco preocupante, ya que Q2 proporciona una ganancia adicional. Digamos que tiene una ganancia de 50, lo que significa que solo requiere la salida digital para generar 200 µA cuando está alta. Sería muy inusual que una salida digital de 5 V no pueda hacer eso.

    
respondido por el Olin Lathrop

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