Wykorzystanie tranzystora NPN jako przełącznika

9

Zanim zadam pytanie, powinienem powiedzieć, że jestem nowy w pracy z elektroniką i może nie do końca wiem, jak opisać mój problem.

Próbuję użyć szpilki w moim mikrokontrolerze msp430, który mam jako zamiennik przycisku na urządzeniu. Msp430 wynosi 3,3 V, a urządzenie, które przełączam, wynosi 5 woltów. Miałem wrażenie, że zamiast przycisku mogę użyć tranzystora 2n3904, przykładając prąd, włączając pin na msp430, który przepuszczałby prąd z kolektora do emitera i mam nadzieję, że „wcisnę” przycisk.

To jest moja obecna konfiguracja

Jednak włączenie kołka nie aktywuje obwodu. Kiedy podłączę zworkę do wbudowanej diody LED, mogę sprawdzić, czy pin działa. również, kiedy podłączam 5v z kolektora do podstawy za pomocą drutu, mogę aktywować tranzystor.

Jakich innych informacji brakuje mi do rozwiązania tego problemu? Z góry dziękuję

EDYCJA: Po przeczytaniu komentarzy dodanie rezystora 4,6k pomiędzy bazą a pinem IO i połączenie mojego uziemienia 3v i uziemienia 5v pozwoliło mi kontrolować tranzystor bez żadnych zauważalnych problemów. Dziękuję Ci!

Strayermm
źródło
JEŻELI podłączyłeś 5V do bazy PODCZAS podłączenia do styku MSP430 ... uC, być może uszkodziłeś uC. Również prawidłowe podłączenie 5 V do podstawy tranzystora może uszkodzić lub zniszczyć tranzystor. Złącze Vbe zwykle działa przy około 0,6 do 0,8 V. Rzeczywiste napięcie jest „ustawiane” przez tranzystor i opiera się na prądzie dostarczanym przez (zwykle) rezystor. Jak mówi Ricardo, rezystor 10k powinien mieć rację. Jeśli to nie zadziała, pin UC (lub więcej) może zostać uszkodzony.
Russell McMahon
Wątpię, czy pin mikrokontrolera jest uszkodzony. Prąd zwarciowy dla pojedynczego styku wyjściowego MSP430 wygląda na około 45mA i nie sądzę, żeby to zaszkodziło mikrokontrolerowi lub tranzystorowi. Ponieważ kontroler jest częścią 3,3 V, rozpraszanie mocy wyniesie około 100 mW, rozpraszanie mocy przez bazowy emiter wynosi około 40 mW.
Joe Hass
Poniższe odpowiedzi wydają się zakładać, że to, co chcesz zrobić, to przełącznik niskiego poziomu, czy tak jest w tym przypadku? Jak działa przycisk, który chcesz wymienić? Czy łączy Vcc (5v) z obwodem, który prowadzi lub uziemia?
alexan_e
1
Mam nadzieję, że zrozumiesz, jak skomplikowany jest twój schemat. Podłączenie 5 V do kolektora bez pokazywania, że ​​pochodzi on z rezystora podciągającego lub przycisku rozwijanego, którego próba obejścia nie pomaga nam zrozumieć problemu, aby pomóc. Następnym razem dołącz wszystkie odpowiednie elementy do schematu.
alexan_e

Odpowiedzi:

8

Wygląda na to, że potrzebujesz rezystora ograniczającego prąd między pinem wyjściowym a bazą tranzystora (zakładając, że nie pominąłeś go celowo, dla zwięzłości). Bez rezystora, gdy ustawi się pin wyjściowy na WYSOKI, powoduje to zwarcie do masy. Może to uszkodzić pin, jeśli jeszcze tego nie zrobił.

Domyślam się, że zrobiłby to rezystor 10K. Tego używam z moimi ATmegas i ATminis. Ale sprawdź odpowiednie dane w arkuszu danych MCU.

Dość powszechnym błędem jest sądzić, że złącze emiter bazy ma już jakieś właściwości ograniczające prąd, ale tak nie jest. Ma bardzo niską impedancję. Zwykle myślę o tym jak o zwykłym drucie. To pomaga mi uniknąć tego rodzaju błędów. To samo dotyczy połączenia kolektor-emiter.

Nawiasem mówiąc, twoja ścieżka kolektor-emiter nie ma rezystora lub obciążenia ograniczającego prąd. Uważaj! 

Ricardo
źródło
Dziękuję za odpowiedź. Powinienem dodać, że przed przyciskiem próbuję się połączyć z rezystorem 4,6k po stronie kolektora. także, ponieważ nie mam wielu dostępnych opcji rezystorów, czy istnieje szereg rezystorów, których mogę użyć, obecnie tylko ratuję części z kilku płytek drukowanych, które mam wokół. dzięki!
Strayermm
1
Wydaje mi się, że można użyć dowolnych rezystorów od 1K do 10K, ale dla pewności należy zapoznać się z arkuszem danych. Poszukaj maksymalnego prądu, który może wyprowadzić styk wyjściowy, a następnie oblicz rezystor za pomocą V = Ri, aby prąd nie przekraczał połowy tej wartości. Jest tak, ponieważ maksymalne wartości są zwykle ZBYT DUŻO.
Ricardo
Oto link do arkusza danych , ale nie jestem pewien, czy dotyczy on MCU.
Ricardo
Cóż, twój MCU jest DALEKO nad moją głową. Jestem bardziej zaznajomiony z ATmega328 i ATtiny85 AVR, które zwykle mogą pobierać do 20 mA na wyjście, łącznie 100 mA na MCU. Wydaje się, że twoje źródło jest mniej, więc użyłbym rezystorów od 5K i więcej. Ale lepiej poczekać na wskazówki od bardziej doświadczonych użytkowników.
Ricardo
Z MSP430 odniosłem sukces z rezystorem 10 kiloomów. Wszystko na tym boisku powinno prawdopodobnie działać.
mouseas
6

Obwód będzie działał tylko jako przełącznik po stronie niskiego poziomu, co oznacza, że ​​powinien być podłączony do uziemienia strony jak

Przełącznik NPN po stronie niskiej

Jeśli dobrze rozumiem, chcesz zrobić przełącznik boczny (podłączony do strony Vcc obciążenia). W takim przypadku potrzebujesz PNP użytego jako

Wysoka strona PNP za pomocą translatora NPN

(Stworzyłem schemat dla podobnego pytania, więc nie przejmuj się zasilaniem 9V, to samo dla 5V)

Proszę przeczytać moją odpowiedź na Arduino, NPN i wspólną lampę RGB katodową .

alexan_e
źródło
1
Czy mogę wiedzieć, jaki jest sens R3?
xmen
4
@ xmenW.K. Pojemność Q2 kolektora-podstawy może spowalniać przełączanie, gdy Q3 się wyłącza, więc R3 może przyspieszyć wyłączenie, pociągając podstawę wysoko. Innym powodem jest odprowadzenie prądów upływowych Q2, które mogą włączyć tranzystor. Tłumi także sygnały szumowe, które mogą również włączyć tranzystor.
alexan_e
4

Oprócz wymienionego przez Ricardo opornika ograniczającego prąd, należy również upewnić się, że zarówno 3.3V MSP430, jak i urządzenie 5V mają podłączone uziemienie. To sprawi, że 0 V dla MSP430 będzie miało taki sam potencjał jak 0 V dla urządzenia 5 V.

Właśnie skończyłem projekt w ten weekend, w którym użyłem MSP430 G2553 do sterowania przyciskami zasilania i funkcyjnymi taniej kamery z tranzystorami i miałem ten sam problem. Musiałem dodać rezystory ograniczające prąd i upewnić się, że nadajniki i kolektory tranzystorów są prawidłowo podłączone do przycisków. Zanim dodałem rezystory, wydawało się, że mój przycisk zasilania / tranzystor działa, ale tak naprawdę zwarłem tranzystor, a kamera bezpośrednio odczytywała wysoki poziom na pinie MSP430.

Dla porównania moje pytanie sprzed kilku dni.

mouseas
źródło