PNP-zu-NPN-Transistorschalter

Ich arbeite an einem Projekt, bei dem ich ein 12-V-Netzteil mit einem 3,3-V-Mikrocontroller auf die hohe Seite eines Stromkreises schalten muss. Damit dies funktioniert, denke ich, dass ein PNP-Transistor auf der 12-V-High-Seite angeschlossen und die Basis mit dem Kollektor eines NPN verbunden werden kann. Verbinden Sie dann die Basis des NPN mit dem 3,3-V-Pin des Mikrocontrollers und den Emitter mit Masse. Ich habe dieses Beispiel im Internet gefunden:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies führt zu meiner Frage ... Ich muss 8 separate Schalter auf diesem einen Stromkreis erstellen ... Funktioniert dieser PNP-zu-NPN-High-Side-Schalter immer noch, wenn ich mehrere in Reihe schalte? Hier mein aktueller Schaltplan...Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die LED repräsentiert die Last für die 12-V-Versorgung.
Funktioniert der Transistor in dieser Konfiguration immer noch so, als gäbe es nur einen NPN und einen PNP ... Oder wird der Strom mit jedem NPN / PNP in der Reihe verstärkt?

Warum R18? Wenn das nicht da wäre (und vorausgesetzt, Ihre 'LEDs' sind richtige 12-V-Lasten, wie Sie sagen), würde dies gut funktionieren. Die 8 Schaltkreise sind parallel, nicht in Reihe und ohne R18 sollten sie nicht miteinander interagieren.
Danke für die schnelle Antwort! Ich habe R18 hinzugefügt, um die Spannung von meinem Netzteil zu begrenzen. Sorry, hätte den Teil erklären sollen. 12 V sind etwas hoch, daher verwende ich in diesem Beispiel einen Widerstand, um auf 10 V zu reduzieren.
Ahh, die Verwendung eines solchen Widerstands funktioniert wahrscheinlich nicht so, wie Sie es möchten (2 V fallen unabhängig von der angeschlossenen Last ab). Sie würden für jede Last einen Widerstand benötigen.
Außerdem werden nicht mehrere Schalter in Reihe geschaltet. Stellt jede 3,3 V einen digitalen Ausgang eines Mikrocontrollers dar?
Warum haben Sie eigentlich einen NPN-Transistorüberschuss? Nur indem Sie den PNP-Transistor selbst verwenden, können Sie einen einfachen Schalter konstruieren.
@W5VO - Ja, die 3,3 V sind ein digitaler Ausgang eines Mikrocontrollers, mit dem der Transistor aus- und eingeschaltet wird
@Aadarsh ​​- Die Verwendung von PNP allein würde der Basis, in meinem Fall dem Mikrocontroller, zu viel Strom zuführen. (BEARBEITEN) Oder die Leistung des PNP würde eher der Mikrocontrollerspannung als den erforderlichen 12 V entsprechen.
Oh!..Okay, ich verstehe.Das ist mir nicht aufgefallen.
Um sicherzustellen, dass die PNPs tatsächlich abschalten, sollten Sie Widerstände zwischen der PNP-Basis und dem Emitter hinzufügen, da sonst ein Leck in den NPNs dazu führen würde, dass die PNPs leiten.
Hey Paul, meinst du, einen Pullup-Widerstand zwischen der PNP-Basis und dem NPN-Kollektor hinzuzufügen?
Wie hat diese Schaltung für Sie funktioniert? Welche Transistoren und Widerstände hast du verwendet? Wie viel Strom kann jeder "Schalter" unterstützen?

Antworten (1)

Sie sollten mit jeder LED einen Widerstand in Reihe schalten und R18 eliminieren. Wenn Sie nur LEDs schalten, ist es möglicherweise verschwenderisch, einen High-Side-Schalter zu konstruieren. Wenn Sie die Low-Side schalten können, ist nur ein NPN-Transistor pro LED erforderlich.

Der von Ihnen gezeigte High-Side-Schalter (oberes Diagramm) funktioniert, Sie können jedoch aufgrund des 10-K-Basiswiderstands nur einen relativ kleinen Strom schalten. Bei 12 V erhalten Sie ungefähr 1 mA Basisstrom, sodass die meisten Transistoren für einen Laststrom von bis zu ~ 20 mA gut gesättigt sind. Wenn Sie jedoch 100 mA zuverlässig schalten möchten, sollten Sie diesen Widerstand in den meisten Fällen reduzieren.

Außerdem empfiehlt es sich, einen Widerstand von der Basis zum Emitter des PNP hinzuzufügen. Der Grund dafür ist, dass der Leckstrom im NPN durch den PNP verstärkt werden kann und zu einem übermäßigen Strom am Ausgang führen kann (insbesondere bei hohen Temperaturen). Etwas wie 20K bis 100K wird gut funktionieren (es ist nicht kritisch). Sie können jedoch vermuten, dass die Verstärkung des PNP bei niedrigem Basisstrom niedrig ist und die Schaltung normalerweise bei moderaten Temperaturen gut funktioniert.

Könnten Sie ein Wort darüber verlieren, WARUM der Basis-Emitter-Widerstand hilft, das Leckageproblem zu lösen?
@Rev1.0 Betrachten Sie beispielsweise einen 50K-Widerstand. Um 300 mV zu erhalten (was zu einem vernachlässigbaren Basisstrom im PNP führt), benötigen Sie einen Leckstrom von 6 uA, was enorm ist, wenn man einen modernen Jellybean-Siliziumtransistor bei vernünftigen Temperaturen annimmt. Anders ausgedrückt, der größte Teil des Leckstroms fließt durch den Widerstand Es muss also nur wenig Basisstrom verstärkt werden.Da die Beziehung zwischen Basisstrom und -spannung nichtlinear ist, fließt der größte Teil des Stroms durch die Basis und nur etwa 15uA durch den Widerstand, wenn der Strom 100 uA erreicht (da Vbe ungefähr sein wird 0,7 V).
PNP-zu-NPN-Transistorschalter
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