Transistoren zum Schalten von 12V 2A

Ich muss etwas Strom zu einem Gerät schalten, also habe ich mich gefragt, ob dies in Ordnung ist oder ob ich andere Dinge hinzufügen muss, um es zu schützen, oder damit es richtig funktioniert.

Ich habe einige Simulationen auf CircuitLab durchgeführt, und laut ihnen sollte dies funktionieren, aber ich hätte gerne die Meinung anderer Fachleute.

VCC = 12 V (2 A)

YELLOW_IN, WHITE_IN = 0-5V, 40mA (PWM von Arduino)

GELB, WEISS = VCC

Ich sollte wahrscheinlich auch einen Widerstand zwischen den Kollektor von Q1 und die Basis von T1 setzen.

Dieses Schema ist ziemlich einfach, wenn Sie 5 V an YELLOW_IN anlegen, fungiert es als Schalter und dann wird das GELB mit VCC verbunden, was 12 V beträgt.

Sehen Sie irgendwelche Probleme mit diesem Schema oder Design?

Schema 1

Dieser Schaltplan verhält sich genauso wie der andere, außer in einem weiteren Fall muss ich in der Lage sein, ~ 0,4 V an WHITE zu liefern, wenn WHITE_IN 0,4 V beträgt, und wenn WHITE_IN 5 V beträgt, wird VCC mit WHITE überbrückt .

Aber was passiert in diesem Fall mit der Spannung / dem Strom von WHITE_IN?

Muss ich diesen Teil der Schaltung anders aufbauen?

Schema 2

Edit 1: Ich habe die Schaltpläne gemäß den Vorschlägen geändert, reicht das jetzt aus.

Schema 1 Schema 2

Als Randnotiz, nachdem Sie die Frage noch nicht viel gelesen haben, befolgen Sie bitte die Richtlinien zum Zeichnen besserer Schaltpläne, die uns nicht dazu bringen, den Kopf zu drehen und zu furzen, um einen Sinn daraus zu machen.
"Ich sollte wahrscheinlich auch einen Widerstand zwischen den Kollektor von Q1 und die Basis von T1 setzen." Nein, da R3 in Ihrem ersten Schaltplan bereits in die Basis von T1 strombegrenzend ist und R2 den Strom "aus" der Basis von T1 begrenzt.
Können Sie bitte erklären, was Sie mit D1 und R4 in den ersten Diagrammen zu tun versuchen, und im zweiten Diagramm erklären, was D3 zu tun versucht? Und wieder die Kombination aus D4 und R10 im zweiten Diagramm. Sie sehen nicht logisch aus/ich verstehe nicht, was Sie dort zu tun versuchen.
Die Dioden sind nur für den Fall vorhanden, dass eine Stromrückkopplung vorliegt, da die Leitungen an einem kleinen Motor befestigt sind. Es gibt keine Geschwindigkeitskontrolle.
Sollte der Kollektor nicht mit einem Widerstand an einem PNP-Transistor mit GND verbunden werden?
Nun, der PNP-Transistor ist normalerweise über die Last mit GND verbunden. Ein Motor ist eigentlich nur ein Widerstand und eine Induktivität in Reihe. Stellen Sie sicher, dass der Motor auch eine Klemmdiode hat, um ihn wieder an VCC zu klemmen. Ihre Seriendiode wird dem jedoch im Wege stehen. Schauen Sie sich "Halbbrücken" -Designs auf der High-Side an (Sie stellen einen High-Side-Leistungsschalter für einen Motor her). Erwägen Sie auch, den PNP-Transistor stattdessen als P-Kanal-MOSFET zu verwenden. Vor allem, weil es 2A macht.
Beim zweiten Schema müssen 0,4 V anliegen, wenn der Motor nicht aktiv ist. Soll ich dann einfach die Dioden entfernen? Und ich steuere den Motor nicht wirklich, es gibt einen Schalter vor dem Motor, ich muss ihn nur mit 12 V (~ 2 A) versorgen, damit er aktiviert wird.
0,4V wo gesehen?
Wenn Sie auf dem Schaltplan WHITE_IN auf> 1 V setzen, werden die Transistoren ausgelöst, und dann wird VCC direkt mit WHITE verbunden, aber wenn es nicht verbunden ist, muss es 0,4 V liefern
Ich habe WHITE_IN einfach auf 0,4 V gesetzt und dann hat WHITE 0,4 V, weil es nicht ausreicht, um den NPN-Transistor anzusteuern.
Warum geht White-In überhaupt auf 0,4 V? Und wenn Sie 0,4 V bereitstellen, dient das zum Erfassen oder gibt es eine tatsächliche Last? Ihr Schaltplan zeigt das Eingangssignal White-In mit 0,4 V über einen 10-K-Widerstand und dann in eine Schottky-Diode mit einer Einschaltspannung von 0,3 -> 0,4 ​​V. Ich würde für 0,3 V gehen, wenn Sie können, für diesen einen.
Es gibt eine Sensorkomponente, die ~ 0,4 V liefern muss, und nach dem, was ich gemessen habe, gibt es dort fast keine Last. WHITE_IN ist mit dem DIGITAL PWM PIN des ARDUINO verbunden
Filtern Sie die PWM mit einem Tiefpass, um einen Gleichstrom von 0,4 V zu erhalten, oder benötigen Sie nur einen Durchschnitt von 0,4 V über PWM (ein % von 5 V). Ich denke, die 10K- und 1UF-Widerstandskappe macht das ziemlich genau, hehe
Muss nicht korrekt sein, es muss irgendwo zwischen 0,2 und 0,4 liegen, also habe ich es einfach auf 0,4 V eingestellt, und es sind ungefähr 0,35 V, was für mich ausreicht.
Rpelacing 2n3904 mit 2n2222 ja, es wird funktionieren, ich habe das getestet.

Antworten (2)

Ihre Schaltung sieht in Ordnung aus, schaltet aber keine 2 Ampere.

Bei 2 A hat der TIP42 eine typische DC-Stromverstärkung <= 50 bei 2 A, daher müssen Sie mindestens 40 mA in seine Basis einspeisen. In Ihrer Schaltung kann Q3 nicht so viel liefern, weil R11 seinen Emitterstrom auf etwa 9 mA begrenzt.

Sie sollten den Wert von R11 auf 100 Ohm oder weniger reduzieren. Dies erhöht auch den Basisstrom von Q3 und R9 könnte mehrere Volt abfallen, also sollten Sie den Wert von R9 auf etwa 1k reduzieren und den Wert von C3 auf etwa 10uF erhöhen.

Beim Einschalten verbraucht der 2N3904 etwa 0,3 W (7 V x 0,04 A), sodass er ziemlich heiß werden kann. Sie können diese Erwärmung reduzieren, indem Sie einen Widerstand zwischen den Kollektor von Q3 und die Basis von T3 schalten. Ein 100-Ohm-Widerstand würde bei 40 mA um 4 V abfallen und Q3 die Hälfte der Wärme entziehen.

Würden Sie mir dann empfehlen, 2N3904 durch einen anderen Transistor zu ersetzen, und wenn ja, durch welchen? Gibt es dafür einen anderen Ansatz?
Ich hatte vor, dem TIP42 einen Kühlkörper hinzuzufügen, oder sollte ich diesen durch einen anderen ersetzen.
Sollte ich den TIP42 dann durch einen MOSFET ersetzen? Was ist, wenn ich auf 5A schalten möchte?
Der TIP42 sollte mit den von mir vorgeschlagenen Änderungen funktionieren, aber ein geeignet bemessener MOSFET (z. B. IRF4905) wäre effizienter.
Was ist mit dem 2N3904, sollte ich ihn vielleicht durch 2N2222 ersetzen?
Sollte ich dies einfach durch einen N-Kanal-MOSFET wie IRLR034A durch einen LTC115 ersetzen, um den MOSFET anzusteuern? Welche Schaltung ist effizienter
Soll ich in diesem Fall einfach die Dioden entfernen? Sind sie beim MOSFET wirklich notwendig?
Wenn die Dioden vorher notwendig waren, brauchen Sie sie immer noch. Ich kann keine Spezifikationen für LTC115 finden. Was ist es?
Eigentlich habe ich eine Nummer verpasst, es ist LTC1155
LTC1155 würde gut mit einem N-Kanal-FET funktionieren, solange Sie den Motor nur vollständig ein- und ausschalten möchten (keine PWM-Geschwindigkeitssteuerung).
Wie ich oben sagte, ist keine Geschwindigkeitsregelung erforderlich, es ist nur ein Schalter zum vollständigen Ein- oder Ausschalten.
Ich habe mich für LTC1155 entschieden und es funktioniert perfekt, danke für all Ihre Antworten.

Dies ist einfach, simuliert gut und sollte gut funktionieren.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

R1 ist die 2-Ampere-Last, 10 Millihenry ist ein WAG in Bezug auf die Induktivität des Motors, und ich habe den FDS6576 nur halb zufällig aus der LTspice-Bibliothek ausgewählt. fast jeder P-Kanal-MOSFET funktioniert dort. Ebenso ist am 2N2222 nichts Heiliges.

Hier ist ein Link zur LTspice-Schaltungsliste , wenn Sie mit der Schaltung spielen möchten.

Ich habe auch die Simulation auf der obersten Rennstrecke laufen lassen, sie hat gut simuliert, und es gab keine Probleme. Sehen Sie irgendwelche Probleme mit den bearbeiteten Schaltungen?
@ilijamt Ich sehe keine Notwendigkeit für [in ihren Schaltplänen] C1, D1, R2 oder R4, und R3 sollte im 100-Ohm-Stadion liegen.
Was ist mit der zweiten Schaltung, irgendwelche Empfehlungen dazu?
@ilijamt: Gib mir eine Pause, OK? Ich schicke ein Seidentäschchen zur Überlegung und Sie fragen mich, wie Sie die Ohren Ihrer Sau in Äquivalente verwandeln können. Zu welchem ​​Ende?
Das muss nicht sein, sag einfach nein.
@ilijamt: Ich bin keine unendliche Senke, und ich halte 0 Wiederholungen nicht für eine große Belohnung dafür, dass ich eine beträchtliche helfende Hand ausgestreckt habe.
Dann sag, wenn ich deine Hilfe will, muss ich dich bezahlen, und es ist einfacher.
Und ich sehe auch keinen Unterschied zwischen der Schaltung, die ich gepostet habe, und der Schaltung, die Sie gesetzt haben. Der Unterschied besteht darin, dass Sie einen Kondensator und einen Widerstand entfernt haben.
@ilijamt: Wie kann man keinen Unterschied sehen und dann den Unterschied definieren, den man nicht sieht?
Transistoren zum Schalten von 12V 2A
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