Transistor como interruptor que reduce el voltaje

Question

Estoy usando un Arduino para controlar dos servos de hobby, pero consumen demasiada corriente cuando no se utilizan, así que estoy tratando de utilizar un transistor como interruptor para cortar la energía cuando no es necesario.

simula este circuito – Esquema creado usando CircuitLab

He intentado usar el transistor tanto en el lado alto como en el lado bajo sin suerte. La corriente pico de un 2n2222 es solo de 600mA, así que también intenté con un TIP 31 que tenía por ahí pero tampoco tuve suerte. El circuito tiene suficiente potencia para controlar los servos cuando no se utiliza el transistor, pero cuando se inserta en el circuito puedo escuchar un zumbido cuando se supone que deben activarse pero no hay suficiente potencia para hacerlos funcionar. Si pongo la sonda de mi multímetro desde el emisor a tierra, solo hay una caída de 2V, en lugar de los 5V de la batería.

Answer 1

Un gran problema es que el seguidor de emisor BJT hace lo que dice en la lata: el voltaje del emisor sigue al voltaje base y debido a que siempre hay una caída de diodo, el emisor, en condiciones de carga, siempre estará aproximadamente 0.5 a 0.8V por debajo del voltaje base. Si estás usando Vcc=5V, entonces es probable que la alimentación a los servos sea de alrededor de 4.3V. Si estás usando lógica 3V3, la alimentación será de pobres 2.6V a pesar de tener una batería de 5V.

Para superar esto, necesitas un mejor circuito de alimentación como este: -

Ignora el voltaje de entrada de 5.5V - este circuito funcionará con tan solo unos pocos voltios si es necesario. El pin del MCU necesita un poco más de un voltio para encender el BC547 que, a su vez, jalará la compuerta del MOSFET de canal P hacia el riel de 0V. Esto encenderá el FET y apenas dejará caer algún voltaje para cargas razonables.

Debes elegir el FET de canal P con un poco de cuidado. En primer lugar, necesita tener un bajo Vgs (umbral), probablemente por debajo de 2V (para una batería de 5V). Un bajo Vgs (umbral) significa que puede encenderse casi por completo con una diferencia de voltaje entre la compuerta y la fuente probablemente alrededor del doble del valor de umbral. Habrá gráficos en los documentos de los FET que mires que proporcionarán escenarios más detallados sobre voltaje de suministro, corriente, Vgs (th) y resistencia en conducción.

También necesita tener una baja resistencia en conducción que se ajuste a la corriente consumida por los servos. Buscaría algo como 50 miliohmios como máximo.