Control 5 V carga con transistor 3.3 V - Raspberry Pi

Figura1.Enesteejemplo,Vssesmayorqueelsuministrode5Vdelmicrocontrolador.Losdiodosdeprotecciónmantieneneltransistorsiempreencendido.

LaFigura1muestraelesquemainternodeunGPIOconalimentaciónde5Venmodo"salida". Un par de interruptores de transistor tira de salida alta o baja. (Solo se puede encender uno a la vez). Tenga en cuenta los diodos de protección internos.

Los diodos de protección en la mayoría de los chips lógicos crean una vía de acceso a la fuente positiva. Esto mantendrá el transistor PNP encendido permanentemente y puede dañar el chip.

En tu caso, tu micro está alimentado desde +3.3 V y Vss es +5 V. El resultado es el mismo, como lo has descubierto.

Figura2.ParaconduciruntransistordeladoaltodesdeunpinGPIOnecesitamosuntraductordenivel.UntransistorNPNhaceeltrabajomuybien.

TengaencuentaqueQ2inviertelalógica,porloqueesposiblequedebamodificarsucódigoparaadaptarlo.

Enlaces:

Lasimágenessonmíasypuedeencontrarmásinformaciónsobreeltemaenelartículo Fallo del controlador GPIO de lado alto .

Hay una forma estándar de hacer esto con un transistor MOS de canal P (PMOS).

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Esta es la forma estándar de hacerlo. Puede o no necesitar agregar C1. Si la carga tiene capacitancia, a veces cuando enciende M1, el riel de 5V se hundirá repentinamente, y eso puede causar problemas para cualquier cosa alimentada con 5V. C1 puede ayudar con eso solo por ser un capacitor más grande. Q1 no tiene que ser un NPN. Podría usar un FET de canal N a nivel lógico, como un BSS138.

Hay muchas opciones para M1. Un BSS84 podría funcionar si la corriente de carga es baja.

También me quedé atascado en esto hasta que tuve un momento de inspiración, en lugar de controlar la energía de la pantalla con un circuito de transistores, ahora controlo la señal de video cuando mi panel de control para el video se apaga cuando no hay señal presente.

Como ya han dicho otros, el 3.3 V de la salida digital no es lo suficientemente alto como para apagar un transistor PNP con un emisor conectado a 5 V. Hay algunas formas simples de solucionar esto.

Aquí hay algo realmente simple que funcionaría en caso de apuro:

LasdosresistenciasformanundivisordevoltajedemaneraquelatensiónEBsemantieneamenosde400mVcuandolaseñaldigitalestáen3.3V.Cuandolaseñaldigitalesbaja,eltransistorseaccionaconunacorrientedebasedeaproximadamente2.3mA,ylasalidadigitaltienequehundir5.2mA.

Estoesbastanteineficienteenelusodelacapacidaddesumiderodecorrienteposiblementelimitadadelasalidadigital,ydejaalgodecorrienteatravésdelosdiodosdeproteccióncuandoeltransistorestáapagado.

Esteesunenfoquemuchomejor,perounpocomáscomplicado:

Esto es similar a lo que otros han sugerido, pero es más simple y usa la fuente de salida digital de manera más óptima.

Q2 actúa como un sumidero de corriente conmutable. Calcule aproximadamente 700 mV para la caída B-E de Q2, por lo que 2.6 V a través de R1, lo que resulta en una corriente de 9.6 mA a través de R1. Si los transistores tienen una ganancia de 50, entonces eso da como resultado una corriente de base de 9,4 mA desde Q1, que admitiría hasta 470 mA de corriente de carga. La corriente que proviene de la salida digital es de solo 190 µA, lo que cualquier salida digital normal puede hacer fácilmente.