Berechnung des Basiswiderstands eines Transistors in Parallelschaltung

Ich versuche, Raspberry Pi GPIOs zu verwenden, um Optokopplerschalter ein- und auszuschalten, die von Transistoren gesteuert werden.

Ich habe wirklich keine Ahnung, was ich tue (das Ding programmieren, okay. Verkabeln? Nicht so sehr). Ich denke, dass die Basiswiderstände mein Problem sind, aber ich weiß es wirklich nicht.

Es gibt 20 Schalter.

Jeder ist mit einem separaten GPIO-Pin am 3,3-Volt-Ausgang verbunden. (Ich habe der Übersichtlichkeit halber nur 3 gezeichnet)

Die Optokoppler benötigen 1,2 V bei 20 mA.

Ich denke wirklich, mein Problem sind die 10-kOhm-Widerstände, aber ich habe keine Ahnung, wie ich hier den erforderlichen Widerstand berechnen soll.

Bitte seien Sie freundlich, ich weiß, es ist eine dumm einfache Schaltung und Frage. Aber ich weiß nicht, wie ich das anstellen soll.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Was machst du mit diesen Zeilen? Welche Frequenz, Einschaltdauer usw. Alle Informationen, die Sie bereitstellen können, sind sehr hilfreich. Abgesehen davon verwenden Sie für alle einen einzigen R1. Benutzt du sie gleichzeitig? Gibt es auch einen Grund, warum Sie nicht sinken können? 5 mA mit deinen GPIOs?
Im Text sagen Sie "10-KOhm-Widerstände", aber ich sehe sie nicht im Diagramm ... Auch ein gemeinsamer Widerstand (R1) für alle LEDs der Optokoppler bedeutet Ärger. Geben Sie jeder LED einen eigenen Widerstand.
Sie haben Recht ... es tut mir leid, das ist mein Fehler ... sie sind 10K Ohm, ich habe sie versehentlich als 10 Ohm markiert
Bearbeitet, um die Widerstände im Schaltplan zu reparieren
@ClaudioAviChami Ich sollte nur eine einfache Parallelwiderstandsberechnung verwenden, um den Widerstand zu ermitteln, der für den Widerstand jedes Optokopplers erforderlich ist?
@jonk Jeder Pin wird programmgesteuert gesteuert und ist so konzipiert, dass er niemals zusammen ausgelöst wird. Abgesehen davon verstehe ich wirklich nicht, was Sie gefragt haben. Ich bin absoluter Schaltungsanfänger. sinken 5mA? Auslastungsgrad? Frequenz?
@me_ (1) Der von Ihnen angegebene Optoisolator scheint auf den ersten Blick nur etwa 5 Milliampere Strom zu benötigen, um ihn anzutreiben. Die meisten GPIO-Pins können dies ohne das Hinzufügen externer Transistorschaltungen handhaben. Ich glaube also, dass all diese zusätzlichen Dinge möglicherweise nicht erforderlich sind. Nur ein Widerstand pro GPIO. (2) Wie oft werden Sie diese GPIOs auf HI oder LO setzen. Einmal im Jahr? Oder einmal pro Mikrosekunde. Es ist wichtig. (3) Wie viel % der Zeit werden sie HI sein und wie viel % LO?
Ich benutze es, um eine TV-Fernbedienung zu steuern. Ich denke, Sie haben Recht mit dem Entfernen des Transistors (das dachte ich zuerst, aber erfahrenere Leute schlugen den Transistor vor, wer bin ich, um mit sachkundigeren Leuten zu streiten?). Ich denke, er wird die meisten auf niedrig eingestellt sein Zeit (TV-Fernbedienung), die das Programm einstellt, für 1/10 Sekunden hoch und dann wieder auf niedrig und verhindert die gleichzeitige Betätigung von zwei Tasten. Nur Zahlen, Kanal hoch/runter, Lautstärke hoch/runter und Leistungsregler – ich habe immer noch eine Handfernbedienung, wenn ich ausgefallene Funktionen brauche. Vielen Dank für Ihre Hilfe, es wird wirklich geschätzt.

Antworten (1)

Wie in den Kommentaren erwähnt, ist ein potenzielles Problem die Verwendung eines einzigen Pull-up-Widerstands (R1) für alle Optokoppler. Für einen korrekten Betrieb sollte jeder Optokoppler einen separaten Pull-up-Widerstand haben (und sie sollten beispielsweise nicht alle miteinander verbunden sein - entfernen Sie das zusätzliche Drahtsegment zwischen jedem Pin 1). Wenn Sie in Ihrem ursprünglichen Schema einen Optokoppler auslösen würden, würden alle anderen deaktiviert (bis zu einem gewissen Grad, aber nicht garantiert).

Der Basiswiderstand bestimmt den Basisstrom im Transistor gemäß (Vin - Vbe) / Rb in Ihrem Fall (3,3 V - 0,7 V) / 10 k = 0,26 mA. Dieser Basisstrom wird dann mit der Verstärkung des Transistors multipliziert, um den Kollektorstrom (max) zu ergeben. Ein typischer MPS2222A hat eine Verstärkung von nur 35 bei niedrigem Basisstrom, sodass der Kollektorstrom möglicherweise nur 9,1 mA betragen könnte, was gut genug sein sollte, um den Optokoppler einzuschalten (die 20-mA-Spezifikation könnte maximal sein).

Ein weiterer Punkt aus einem Kommentar ist, dass jeder E / A-Port höchstwahrscheinlich genug Strom aufnehmen könnte, um einen Optokoppler einzuschalten, ohne den Transistor überhaupt zu verwenden. Sie würden einfach jeden E / A-Pin direkt mit jedem Pin 2 des Optokopplers verbinden, einen 200-Ohm-Pullup an jedem Pin 1 beibehalten, aber anstatt 5 V zu verwenden, verwenden Sie die 3,3 V des Hauptsystems oben an jedem Widerstand. In diesem Fall würde der LED-Strom des Optokopplers etwa 10,5 mA betragen, und die Logik wäre umgekehrt (ein niedriger Wert am I/O-Pin schaltet den Optokoppler ein).

Beachten Sie auch, dass Sie eine Stromversorgung und eine Last an die Ausgangspins des Optokopplers anschließen müssen, um die Schaltaktion zu überprüfen. (Ihr Schaltplan zeigt nicht, was an diesen Punkten angeschlossen ist.) Im Gegensatz zu einem mechanischen Relais können Sie das Ein- / Ausschalten normalerweise nicht mit nur einem DVM messen, das an den offenen Pins platziert ist.

Vielen Dank für all die Informationen ... Ich habe überprüft, ob der "fehlende" Teil der Schaltung funktioniert, wenn der richtige Strom / die richtige Spannung geleitet wird. Mein Problem liegt definitiv auf der GPIO/Optokoppler-Seite. Ich habe den obigen Kommentar nicht verstanden, nur direkt von jedem GPIO zu verdrahten. Es macht jedoch mehr Sinn als das, was ich tue. Ich werde versuchen, mit Ihren Vorschlägen neu zu verkabeln. Wenn es funktioniert, wähle ich gerne Ihre als richtige Antwort aus. Ich danke Ihnen für Ihre Hilfe.
Ich habe die 3,3 V mit 120-Ohm-Widerständen (unter dem maximalen Strom, deutlich über dem minimalen Strom) für jeden Schalter auf Pin 1 gelegt und die Logik mit 1 als Ein und 0 als Aus beibehalten ... nachdem ich einige schlechte Lötstellen aufgespürt hatte (ich habe Ihnen gesagt, dass ich war neu dabei) alles funktioniert ... mein neu erstellter magischer Spiegel ist jetzt die größte Kombination aus Kabelbox und TV-Fernbedienung, die Sie je gesehen haben ... wird sie wahrscheinlich nicht verlegen: P ... danke für die Hilfe (all drei von euch) und Antwort angenommen nedd.
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