Conmutación de 12V con una señal activa baja de 5V

¿Qué tal esto para una idea?

Con la entrada a 5 V, ninguna corriente puede fluir a través del zener (5 + 9 > 12). El transistor de salida PNP se mantiene APAGADO por las resistencias del emisor de base (= 4k7 + 2k2) y la salida es 0. Cuando la entrada se baja a 0 V, una pequeña corriente fluirá a través de la base y la resistencia de 2k2. La unión de las dos resistencias será de 9 V (el voltaje Zener) y la base estará a 11,4 V (suponiendo una caída de 0,6 V Vbe). Se agregará la corriente total que fluye a través de la base y zener (corriente de sumidero) (ley actual de Kirchoff). Con los valores mostrados, la corriente de base será de 0.5 mA y la resistencia de la resistencia de 1.4mA dando una corriente de sumidero de poco menos de 2 mA.

Puede lograr esto con dos transistores NPN como se muestra a continuación. Como puede ver, cuando se da una señal 0V , se ve 12V en la salida, y cada vez que se da una señal 5V en la entrada, se ve 0V en la salida.

Veamos cómo funciona. En primer lugar, comencemos con el escenario donde la entrada es 5V , o en otras palabras, HIGH . Esto encenderá Q1 y la tensión en el colector de Q1 será casi igual a la tensión en su emisor, que es GND. La base de Q2 está conectada al colector de Q1, por lo que cuando hay 0V en el colector de Q1, o en otras palabras, cuando Q1 está en ON, Q2 está en OFF. Esto se debe a que la base de Q2 se cortará a tierra.

Cuando la entrada es 0V , o LOW , Q1 no se encenderá y se puede imaginar que no está conectado en absoluto. Por lo tanto, la corriente que pasa a través de R1 se activará Q2.

La corriente de Q2 se limita con su corriente base y hFE, como se puede ver en la siguiente ecuación;

\ $ I_ {CQ2} = I_ {BQ2} * hFE_ {Q2} = \ dfrac {12-0.6} {10 * 10 ^ 3} * 300 = 350 mA \ $

Como puede verse, la corriente máxima que puede pasar a través de Q2 es de unos 350 mA. Pero esto depende en gran medida de la hFE del transistor, que puede variar entre 50 y 300. Con una hFE de 50, la corriente puede ser de aproximadamente 60 mA, lo que es suficiente para sus especificaciones. Reducir R1 aumentará la corriente que Q2 pasará.

Aquí hay una idea: -

Dos NPNs y un PNP para la etapa de salida. La resistencia R es opcional, pero a algunas personas les gusta ver una allí. Hazlo 4k7.

Con una unidad lógica 1 de la MCU, la base del transistor central está cortocircuitada a tierra, por lo que la corriente del colector no fluirá y, por lo tanto, el transistor de salida estará apagado.