uC-gesteuerter High-Side-Schalter

Ich habe eine Schaltung entworfen, die sich einschaltet, wenn das Auto gestartet wird (Schlüssel ist in ACC oder ON). Der uC der Schaltung aktiviert dann 12 V von der Batterie, indem Port PC5 hoch gesetzt wird. Der uC erkennt, wenn der Schlüssel ausgeschaltet wird, wenn Port PC4 über den Optokoppler hoch geht, und der uC bleibt dann eingeschaltet, bis er Port PC5 niedrig sendet, wodurch die 12-V-Batterieversorgung unterbrochen wird, wodurch der Stromkreis deaktiviert wird, bis der Schlüssel wieder eingeschaltet wird. Es gibt viele frühere Fragen, die sich mit High-Side-Switching befassen, aber ich habe noch keine so gesehen. Die Schaltung funktioniert gut auf dem Steckbrett, aber ich weiß nicht, ob es der beste Ansatz ist. Sollte ich die Verwendung eines FET anstelle des 3906 BJT in Betracht ziehen? Wäre ein BJT besser geeignet als der Optokoppler? Gibt es offensichtliche Fehler bei diesem Design (unnötige oder falsche Wertkomponenten usw.)?uC-geschaltetes Netzteil

Sie verwenden einen 5-V-Regler in Ihrer "+3,3-V-Versorgung" ...
Der Optokoppler ist ziemlich sinnlos. Nur uns ein anderes 2N3904.
@Ignacio Danke. Ich ging zwischen den Reglern hin und her, als ich verschiedene uCs ausprobierte. Diagramm korrigiert.
@ Matt. Ich hatte dort einen 3904 und bekam eine Handvoll Optokoppler zum Experimentieren. Ich bin mir nicht sicher, ob es den uC trotzdem schützen würde, wenn die Masse auf beiden Seiten miteinander verbunden wäre.

Antworten (1)

Der Leistungsschalter 2N3906 sieht in Bezug auf die Schaltungstopologie in Ordnung aus. Der 2N3906 ist für maximal 200 mA ausgelegt, und solange Ihre Gesamtlast am Regler geringer ist, sollten Sie einsatzbereit sein. Wenn Sie einen größeren Laststrom als etwa 150 mA benötigen, würde ich Ihnen empfehlen, einen anderen PNP-Transistor mit einer höheren Stromstärke zu finden.

Wie im Moment entworfen, beträgt der Basisstrom, den Sie vom PNP-Transistor ziehen, etwa 1 mA. In Anbetracht der Tatsache, dass die Stromverstärkung eines 2N3906 im schlimmsten Fall 30 beträgt, sollten Sie erwägen, den R10 auf einen niedrigeren Wert zu ändern, um den PNP-Basisstrom auf den 8-mA-Pegel zu erhöhen, damit der PNP vollständig gesättigt werden kann, wenn der Nennstrom gezogen wird.

Ok, also sollte ich die Basis R anhand der hFE-Kurve auswählen (Abbildung 1 meines Datenblatts)? Die Kurven scheinen bei etwa 8-10 mA zu spitzen. Die Verwendung eines 2k2 ergibt ~5mA und die Verwendung eines 1k ergibt ~11mA. Beides wäre ok?
@unix - Ich schaue mir den maximalen Kollektorstrom an, den ich in der Schaltung haben würde. Dann runde ich um 30 bis 50 % auf. Teilen Sie diese dann durch die minimale Stromverstärkung (30 im Falle des von mir überprüften 2N3906-Datenblatts), um den Basisstrom für den ungünstigsten Fall zu erhalten. Dies ist hauptsächlich spezifisch für das Design von Schaltkreisen. Bei linearen Verstärkerschaltungen sind weitere Faktoren zu berücksichtigen, die in Ihrer Anwendung nicht wirklich wichtig sind.
Ein Amperemeter zeigt 45 mA für den gesamten Stromkreis an. Selbst das Verdoppeln und Teilen durch die minimale Stromverstärkung ergibt 3 mA, aber jetzt verstehe ich, wie die 8 mA abgeleitet wurden. Danke. Brauche ich überhaupt R13 und R10? Kann ich R8 einfach auf den gewünschten Basisstrom einstellen? Meine ursprüngliche Begründung war, einen Spannungsteiler zu erstellen, aber 12 V liegen gut innerhalb der 3904-Grenze. Ich erinnere mich nicht, warum ich R13 hinzugefügt habe, aber jetzt scheint es unnötig zu sein.
R13 wird in der Tat nicht benötigt. Es ist jedoch R10, das den Basisstrom des 2N3906 begrenzt. R8 hilft dabei, Q1 etwas schneller auszuschalten, wenn Q2 ausgeht.
Diagramm aktualisiert. Ich entfernte R13 und ersetzte den Optokoppler durch einen NPN, R1 und R2. Der Kollektor von Q4 ist mit einem internen Pull-up auf dem uC verbunden und geht hoch, wenn die Taste ausgeschaltet ist.
uC-gesteuerter High-Side-Schalter
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