Pi Zero / GPIO Pins / +12V Power und gemeinsame Masse

Ich brauche eine Plausibilitätsprüfung meiner Schaltpläne, bevor ich für JLCPCB bezahle, um meine Leiterplatte herzustellen.

Ziel: Mein Pi Zero eine Pyroladung in einer Modellrakete abfeuern zu lassen. Setup: GPIO-20 Sendet ein Signal an das MOSFET-Gate, das dann 12 V Strom zum Zünden der Pyro-Ladung zulässt. Der Ground (Negativ) der 12-V-Batterie und der Ground Pin des Pi werden geteilt.

Frage: Sieht dieses Setup korrekt aus? Sieht jemand irgendwelche Probleme mit dem Pi, der Masse mit der 12-V-Batterie teilt? Ich baute dies aus und testete diese Verkabelung mit einem Steckbrett mit einer LED, um dies visuell zu bestätigen, und einem Multimeter, um den Spannungsanstieg und -abfall zu sehen, wenn ich ein Signal vom GPIO-Pin aktiviere/deaktiviere. Aber wie wir alle wissen, funktioniert das, was beim Testen funktioniert, nicht immer in der Produktion. Also bitte ich um ein zweites Paar Augen, um mich zu überprüfen.

ANMERKUNGEN:

  • GND: Masse (gemeinsam von Pi GND Pin & Minuspol der externen Batterie)
  • BATT+: 12v
  • GPIO20: Signal an Pyro 1
  • GPIO21: Signal an Pyro 2 (nicht abgebildet)
  • R8: 1-Ohm-Widerstand
  • R2: 470-Ohm-Widerstand
  • Q2: N-Kanal-Leistungs-MOSFET - 30 V / 60 A -> https://www.adafruit.com/product/355
  • P2: Schraubklemme zum Pyro-Aufladen
  • P3: Schraubklemme an externe 12-V-Batterie
  • 5v: 5v von Pi zu Leistungssensoren
  • SCL: SCL zu Sensoren
  • SDA: SDA zu Sensoren

Danke,

Raspberry Pi Zero Sch.

Pyro-Kanal

"5 V vom Pi zu Leistungssensoren" ... Welche Sensoren? Wie viel Strom? Der +5-V-Ausgang am Pi ist sehr schwachstromig ... Woher bekommt der Pi seinen Strom? Wie wird +BAT zu Strom für den Pi?
Der Pi wird normalerweise über seinen USB-Port mit 5V versorgt. Die Sensoren (z. B. Barometer, GPS usw.) werden vom Pi 5v GPIO-Pin mit Strom versorgt. Der BATT + beträgt 12 V und ist eine separate Spannung, die ausschließlich zum Antreiben / Blasen der Pyroladung verwendet wird. Der Pi sendet einfach das Signal an das MOSFET-Gate, damit die 12 V zur Pyro-Ladung fließen können.

Antworten (1)

Die Schaltung, die Sie zeigen, ist im Allgemeinen in Ordnung. Ich habe nur kleine Bedenken/Empfehlungen:

  1. Fügen Sie am GPIO 20 mindestens einen gewissen Widerstand hinzu, um den Strom zu begrenzen, der zum Laden der Gate-Kapazität erforderlich ist.
  2. Ich würde den Pulldown-Widerstand an der Basis erhöhen. 470 Ohm ergeben 7 mA, was in einem solchen Szenario normalerweise nicht benötigt wird. Ich glaube, einige kOhm würden ausreichen, und dieser Widerstand und der, den ich in 1. empfehle, würden einen Spannungsteiler bilden, der die Gate-Spannung etwas verringert.
  3. Bewerten Sie, was der 1-Ohm-Widerstand tut, wenn er ausfällt (ich denke, Sie werden ihn verwenden, um die Ladung zu zünden). Wenn es kurz ausfällt, kann der Strom die Nennleistung des Mosfets überschreiten.
Danke. Der MOSFET, den ich verwende, wäre in Ordnung, da er für bis zu 30 V ausgelegt ist und ich nur 12 V verwenden würde. Würden Sie also so etwas wie einen 1K-Widerstand oder eher einen 470k-Widerstand empfehlen? Die GPIO-Verbindung würde nur 3,3 V betragen, daher befürchte ich, dass das Hinzufügen eines Widerstands zum GPIO die Spannung so stark senken könnte, dass der MOSFET, der bei etwa 2,35 V liegt, nicht eingeschaltet wird.
Die Pi-GPIOs sind ziemlich anämisch und ohne Gate-Widerstand werden Sie auf Probleme stoßen (sogar die mächtigen 20-mA-PIC-GPIO haben manchmal Probleme mit diesen)
Danke Lorenzo und Sim. Ich habe einen Stack Exchange-Beitrag zu Gate-Widerständen gefunden und ausgehend von ihrem Beispiel sollte ich wahrscheinlich einen 100-Ohm-Gate-Widerstand und einen 1-M-Ohm-Pulldown-Widerstand verwenden. --> electronic.stackexchange.com/questions/68748/…
@Alby 100Ohm-Serie ist in Ordnung, aber 1M für Pulldown scheint groß zu sein. Ich würde etwas im Bereich von 10k-50kOhm wählen.
Danke @SimSon. Ich werde mit einem 50k-Pulldown gehen und sehen, wie sich das entwickelt.
Pi Zero / GPIO Pins / +12V Power und gemeinsame Masse
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