Transistor de caída de baja tensión para Arduino

Un PNP BJT siempre tendrá una caída de voltaje debido a la forma en que funcionan las uniones. Así que no quieres usar un BJT. Un MOSFET de canal P sería una mejor opción, pero debe seleccionar con cuidado. También debes conducirlo bien.

La respuesta a la que Oka apunta en los comentarios anteriores le brinda una buena opción para que el circuito la use ( enlace ), pero necesita saber cómo funciona un MOSFET para saber cómo seleccionar el correcto.

En lugar de actuar como un simple interruptor, el MOSFET actúa como una resistencia variable. A medida que varía el voltaje de la compuerta (en relación con el voltaje de la fuente - + 5V en su caso) alrededor del voltaje del umbral , varía la resistencia del canal entre la fuente y el drenaje. A medida que se eleva por encima del voltaje de umbral, ingresa a la región saturación , donde la resistencia es bastante más baja y ningún aumento en la diferencia de voltaje de la compuerta tiene mucho efecto en la resistencia.

Esta resistencia se denomina en la resistencia y, a menudo, se denomina \ $ R_ {DSON} \ $.

Por lo tanto, hay dos factores importantes que debe buscar:

1. La tensión de umbral \ $ V_ {GS} \ $ es considerablemente más baja que la diferencia de tensión máxima que puede alcanzar entre la puerta y la fuente. En el circuito que se muestra en el enlace anterior, y con una fuente de alimentación de 5 V, sería \ $ - 5V + 0.7 = -4.3V \ $ (la 0.7 es la caída de voltaje del transistor de activación NPN). Por lo tanto, necesita un voltaje de umbral considerablemente por debajo de -4.3V (los voltajes del canal P, ya que se miden con respecto a la fuente positiva (donde la fuente está conectada) son todos valores negativos).
2. La resistencia de activación a un voltaje de compuerta en la región de saturación debe ser lo suficientemente pequeña para que no caiga demasiado voltaje a su corriente máxima. La mayoría de las hojas de datos y sitios web citan la resistencia en un voltaje de compuerta específico, por lo que debe asegurarse de que el voltaje de "prueba" esté por debajo de su voltaje máximo.

Entonces, para su sistema tiene una corriente de pico de 200mA (0.2A), y no desea disminuir mucho el voltaje, digamos 0.1V, por lo que su voltaje mínimo (en el peor de los casos) para el sensor sería de 4.9V. Podemos calcular el máximo de resistencia que puede tolerar:

$$ R = \ frac {V} {I} = \ frac {0.1} {0.2} = 0.5 \ Omega $$

Por lo tanto, el máximo de resistencia que podría tolerar sería de 500mΩ, preferiblemente menos.

Puedes usar un transistor PNP si el sensor de gas y el Arduino tienen 5 V y pones suficiente corriente a través de la base para ponerlo bien en saturación. Por ejemplo:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Su resistencia de base probablemente era demasiado alta para saturar correctamente el transistor. El rendimiento típico es el siguiente de la hoja de datos .

Solo 200 mV de caída con 0,2 A y 20 mA de corriente base. Se garantiza que el peor caso es de 400 mV a 150 mA con una corriente de base de 15 mA.

Hay mejores BJT que este, como Zetex, pero si necesita < 150 mV probablemente deberías usar un MOSFET de canal P.