Conmutación de lado alto 12V con BJT / MOSFET

0

Creo que me volví demasiado ambicioso con una publicación anterior, así que retrocedamos un poco.

Me gustaría usar una salida de 3.3V de una Raspberry Pi para cambiar de lado alto una carga de 12v. Pensé que esto era posible con una combinación de transistores PNP y NPN siguiendo el ejemplo aquí , pero No estoy seguro de si esto se puede adaptar a 3.3V base y 12v colector. ¿Es posible replicar esto con los transistores 2N2222 y 2N2907, dada una carga inferior a 800mA?

Si esa no es una opción, entonces creo que debería seguir esta publicación y seguir la ruta de usar un MOSFET here , pero no está del todo claro qué propiedades debería buscar en un MOSFET. ¿Necesito una corriente de drenaje hacia abajo mayor en la magnitud de mi carga (por ejemplo, ¿será suficiente una corriente de drenaje de -3.7 A para una carga de 800 mA) y un voltaje de fuente de compuerta más bajo que mi base (por ejemplo, 3V)?

Gracias

    
pregunta DrTarr

2 respuestas

2

Si se toma en serio el cumplimiento actual de 800mA de alto nivel de aprovisionamiento y desea quedarse con BJT, necesitará algo más. Un TIP32C es bastante barato y lo vende Jameco por 39 centavos (más gastos de envío) o vaya a eBay para obtener fuentes aún más baratas. Viene en un estuche TO220, que es lo que quieres aquí.

Tenga en cuenta que VCEsat puede ser alto en estos BJT de potencia, y debe planificar aproximadamente 0,5V o menos. Esto sugiere una disipación de aproximadamente 500mW (incluida la corriente de base). (Para la mayoría de los BJT en un caso TO220, no me preocuparía tanto un disipador de calor a este nivel. Debería estar bien en el aire o presionado sobre una placa. Pero todavía es una buena idea revisar la hoja de datos, solo para estar seguro.)

El circuito podría verse así:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Q2 está funcionando como un sumidero de corriente aquí. Supongo que hay una impedancia de salida de aproximadamente 100 ohmios en su pin de salida de la Raspberry pi (probablemente), así que no creo que deba preocuparse mucho por el timbre. R1 está ahí para apagar Q1 cuando Q2 se apaga. Su valor no es crítico. R2 probablemente podría ser de unos 60 ohmios, pero 56 es un valor estándar. RLOAD es solo un dummy para representar su carga de 800mA.

Su salida no llegará a 12V, por supuesto. Habrá una caída de VCEsat de quizás 0.5V, así que solo espere alrededor de 11.5V o menos allí. Con suerte, eso está bien.

En el caso anterior, el 2N3904 TAMBIÉN disipará calor. La cifra aproximada de 9 V a través de VCE a 43 mA es cercana a 400 mW, si se opera de manera continua. Esto me preocupa, aunque podrías patinar con él. Sin embargo, sí sugiere una opción diferente para el segundo trimestre que también está en un TO220.

O bien, una topología diferente (una que requiera una resistencia más y un arreglo diferente). Algo quizás así:

simular este circuito

En este caso, el colector de Q2 estará bajo (alrededor de 0.2V) cuando esté encendido y el VBE de Q1 será de aproximadamente 1V o menos. Por lo tanto, la caída en R3 será de aproximadamente 10.8 V, aproximadamente. Con 40 mA, esto implica un valor de alrededor de 270 ohmios. También configuro R2 para que proporcione alrededor de 3 mA también.

El Q2 solo se disipará más cerca ahora de 200mV a 43mA, así que alrededor de 8mW. Mucho, mucho mejor y esto será un problema cero para cualquier señal pequeña NPN BJT. Pero R3 ahora se disipará, quizás de un cuarto a medio vatio (10.8 V a través de él), por lo que debe asegurarse de que tenga un tamaño de 1/2 vatio o más.

    
respondido por el jonk
0

Ya que desea un interruptor simple y no PWM, la solución con NPN y PNP es buena. Sin embargo, en sus esquemas, reemplace la resistencia de la base NPN por 1kohm, reemplace la otra resistencia por 1kohm y elija un PNP más fuerte, el 2N2907 tiene capacidad para 600 mA. También es una buena práctica colocar una resistencia (por ejemplo, 10kohm) entre la base y el emisor de la PNP (la base no flota cuando NPN está desactivada)

    
respondido por el Olivier Monnom

Lea otras preguntas en las etiquetas