Ich arbeite an einem Projekt auf dem Raspberry Pi, es ist ein bisschen experimentell, da ich im Laufe der Zeit die Elektronikseite lerne ... bitte bearbeiten Sie alle Probleme mit der Terminologie.
Mein Ziel ist es, einen Schalter durch einen Transistor in einem vorhandenen Stromkreis zu ersetzen, damit ich den 3V3-Ausgang eines GPIO-Pins auf dem RPi verwenden kann, um das Öffnen/Schließen eines Schalters in einem vorhandenen Stromkreis zu steuern.
Ich habe ein Multimeter verwendet, um die Spannung durch den Schalter (von eins + nach -) zu testen, der 3 V beträgt. Ich habe eine Schaltung auf einem Steckbrett erstellt, die einen BC547B-Transistor verwendet, um den Schalter zu ersetzen, der + und - mit Emitter und Kollektor verbindet, wobei Base als Schalter fungiert (3V3-Ausgang über einen Widerstand). Wenn ich den Emitter und den Kollektor an den Transistor anschließe, ist der Messwert nur 1V8.
Die Schaltung scheint zu funktionieren, aber mit intermittierenden Ergebnissen. Liegt das am Spannungsverlust bei Verwendung des Transistors? Muss ich darum herum entwerfen oder kann ich einfach einen anderen Transistor verwenden? Ich habe gerade eine verwendet, die ich aus einem anderen Projekt hatte, ohne wirklich zu wissen, ob sie überhaupt funktionieren würde.
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Ich habe die Schaltung so geändert, dass die Spannung durch den Transistor vom 5-V-Pin am RPi kommt, und es hat perfekt funktioniert. Dies ist jedoch ein Power-Pin und nicht per Software steuerbar, also keine Lösung, sondern nur ein Beweis dafür, dass der Transistor das Problem ist. Ich denke, es ist an der Zeit, wieder mit dem Lesen anzufangen.
Bipolartransistoren neigen aufgrund ihrer Natur und ihres Betriebs dazu, eine relativ große Durchlassspannung aufzuweisen. Feldeffekttransistoren verwenden die Verarmungs- oder Dotierungszone, um den Strompfad zu schließen oder zu öffnen und haben so eine viel niedrigere Durchlassspannung. Sie sind jedoch viel empfindlicher gegenüber Überspannungen, wie sie durch statische Elektrizität verursacht werden, daher ist es ratsam, beim Umgang mit ihnen immer einen statischen Schutz zu verwenden.
Sie lassen wahrscheinlich etwas Spannung über den VCE Ihres Transistors fallen. Um einen schönen geschlossenen Schalter zu haben, würde ich nach FET-Transistoren suchen (sehr geringer VDS-Abfall) und / oder einen Reed-Relais-Schalter über die Transistorsteuerung steuern.
Anschließen von + und - an Emitter und Kollektor
Ich hoffe, das liegt nicht +am Emitter und -am Kollektor, denn das würde erklären, warum es bei 3,3 V nicht funktioniert. Der Emitter sollte auf Masse gehen. Obwohl dies wahrscheinlich nicht das Problem ist, da es für 5 V funktioniert. Die beste Erklärung könnte sein, dass Sie die Basis nicht mit genügend Strom ansteuern, um den Transistor zu sättigen. Wenn Sie mit 5 V und demselben Widerstand fahren, erhalten Sie doppelt so viel Basisstrom, das ist also eine Möglichkeit. Es besteht auch die Möglichkeit, dass das RPi nicht einmal genug Strom für den Transistor liefern kann. In diesem Fall würde ich sagen, es ist scheiße.
Der Austausch des BC547B gegen einen MOSFET löst das Problem. MOSFETs sind spannungsgesteuert, nicht stromgesteuert wie BJTs. Sie brauchen nur genug Gate-Spannung, um zu aktivieren, sie brauchen kaum Strom (normalerweise weniger als 1 µA). Sie müssen sicherstellen, dass Sie einen Gate- FET mit Logikpegel auswählen, der bereits bei einem Logikpegel von nur 3,3 V des RPi einschaltet.
Viele FETs sind geeignet, obwohl Sie mehr SMT-Typen als PTH finden werden. Der si3460DDV zum Beispiel treibt mehrere Ampere bei nur 2 V Gate-Spannung und hat einen Einschaltwiderstand von 32 mΩ, sodass er nicht viel Leistung verbraucht: Selbst ein Strom von 2 A verursacht nur eine Verlustleistung von 128 mW.
Sie könnten auch versuchen, Ihren BJT in den Sättigungsbereich zu verschieben, und das ergibt eine VCE von etwa 0,3 V. Höchstwahrscheinlich arbeiten Sie jetzt im aktiven Bereich.
Bruno Ferreira
AnthonyBlake