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Sustitución de un interruptor por un transistor

Estoy trabajando en un proyecto en la Raspberry Pi, es un poco experimental ya que estoy aprendiendo el lado de la electrónica a medida que avanzo ... por favor, editar cualquier problema con la terminología.

Mi objetivo es sustituir un interruptor por un transistor en un circuito existente, de modo que pueda utilizar la salida de 3V3 de un pin GPIO en la RPi para controlar la apertura/cierre de un interruptor en un circuito existente.

Utilicé un multímetro para comprobar la tensión a través del interruptor (de un + a un -) que es de 3V. He creado un circuito en una protoboard que utiliza un transistor BC547B para reemplazar el interruptor, conectando el + y el - al Emisor y al Colector, con la Base actuando como el interruptor (3V3 de salida a través de una resistencia). Cuando conecto el Emisor y el Colector al transistor la lectura es sólo de 1V8.

El circuito parece funcionar, pero con resultados intermitentes. ¿Se debe esto a la pérdida de voltaje al utilizar el transistor? ¿Tendré que diseñar en torno a esto o puedo simplemente utilizar un transistor diferente? Acabo de utilizar uno que tenía de otro proyecto sin saber realmente si funcionaría.

Editar;

Cambié el circuito para que el voltaje a través del transistor viniera del pin de 5V de la RPi, y funcionó perfectamente. Sin embargo, este es un pin de alimentación y no es controlable vía software, por lo que no es una solución, sólo una prueba de que el transistor es el problema. Creo que es hora de empezar a leer de nuevo.

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chrisbunney Puntos 228

Los transistores de unión bipolar, debido a su naturaleza y funcionamiento, suelen tener una tensión de avance relativamente grande. Transistores de efecto campo utilizan la zona de agotamiento o de dopaje para cerrar el paso de la corriente o para abrirlo, por lo que tienen una tensión directa mucho menor. Sin embargo, son mucho más sensibles a las subidas de tensión, como las causadas por la electricidad estática, por lo que es aconsejable utilizar siempre protección antiestática al manipularlos.

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vigo Puntos 19

Es probable que esté dejando caer algún voltaje a través de la VCE de su transistor. Para tener un buen interruptor cerrado, yo buscaría transistores de tipo FET (muy baja caída de VDS caída) y o controlar un interruptor de tipo relé de láminas a través del control del transistor.

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lillq Puntos 4161

conectando el + y el - al Emisor y al Colector

Espero que no sea + al emisor y - al colector, porque eso explicaría por qué no funciona para 3,3 V. El emisor debería ir a tierra. Aunque probablemente este no sea el problema, ya que funciona para 5 V. La mejor explicación puede ser que no conduces la base con suficiente corriente para saturar el transistor. Conducir con 5 V y la misma resistencia te da el doble de corriente en la base, así que es una posibilidad. También es posible que el RPi no pueda suministrar suficiente corriente al transistor. En ese caso yo diría que es una mierda.

Cambiar el BC547B por un MOSFET lo resolverá. Los MOSFET son accionados por tensión, no por corriente como los BJT. Sólo necesitan una tensión de puerta suficiente para activarse, apenas necesitan corriente (normalmente menos de 1 µA). Tienes que asegurarte de seleccionar un puerta de nivel lógico FET, que ya se encenderá con un nivel lógico tan bajo como los 3,3 V de la RPi.

Muchos FETs serán adecuados, aunque encontrará más tipos SMT que PTH. El si3460DDV por ejemplo, puede conducir varios amperios a sólo 2 V de tensión de puerta y tiene una resistencia de encendido de 32 mΩ, por lo que no disipará mucha energía: incluso una corriente de 2 A sólo causará una disipación de 128 mW.

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Christoph B. Puntos 240

También podrías intentar mover tu BJT a la región de saturación y eso te dará un VCE de alrededor de 0,3V, lo más probable es que ahora estés trabajando en la región activa.

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