Estoy tratando de construir el siguiente circuito
Dado que mi solenoide dibuja 1.4A, ¿cómo puedo determinar qué tipo de resistencia, transistor y diodo debo usar? ¿Qué pasa si tuviera que cambiar mi poder a 9V? Prefiero ver las respuestas acompañadas de las matemáticas para poder entender lo que está pasando.
Lamento decirle esto, pero su circuito (como se muestra) no funcionará.
Para que un transistor funcione como un interruptor (el transistor cae a menos de 1/2 voltio), debe diseñar para una corriente de base de 1/10 a 1/20 la corriente del colector. En su caso, esto requiere de 70 a 140 mA, y no hay un pin GPIO que lo maneje.
Así que tienes una opción: usar un Darlington o un MOSFET. Si elige un Darlington, puede suponer una ganancia en el entorno de 100, para una corriente de base de 1 a 1,5 mA. Si su pin GPIO es de 5 voltios, esto requerirá una resistencia base de aproximadamente $$ R = \ frac {5-1.4} {. 001 \ text {to} .0015} = 2.4 \ text {k to} 3.6 \ text { k}. $$ y permitir que el voltaje GPIO sea algo menor que un nominal de 5 voltios sugiere algo como 2k.
Si usa un MOSFET, deberá tener cuidado con el voltaje de umbral. Si su GPIO tiene un nivel alto de 3.3 voltios, no se garantiza que muchos MOSFET se activen a este voltaje de compuerta, por lo que debe prestar mucha atención al voltaje Vgs (th), que debe tener un valor máximo inferior a su mínimo Tensión GPIO.
Su diagrama muestra un transistor NPN. Si elige un transistor NPN, entonces elige su resistencia de base en función del voltaje GPIO, el voltaje de alimentación, el \ $ \ beta \ $ del transistor y la corriente de carga deseada (1.4A) (consejo: puede resolver esto fácilmente con el modelo básico de un BJT).
Sin embargo, un MOSFET es más apropiado en esta situación, en cuyo caso el resistor gate (los MOSFET no tienen bases) es simplemente para evitar que los bordes rápidos suenen, y puede ser casi cualquier cosa en el rango de 1k-100kΩ. Además, es posible que desee una resistencia desplegable en la puerta para asegurarse de que se encuentre en un estado predecible si el dispositivo que controla su pin GPIO está desconectado.
Esta respuesta te ayudará Con selección de diodos de retorno. Básicamente, necesitas un diodo que pueda manejar al menos 1.4A. Sin embargo, no necesita manejar esto por mucho tiempo, lo que hace que la elección de su diodo sea mucho más fácil.
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