Ich habe einen kleinen Motor, der mit 3,3 V bei 50 mA arbeitet (sorry, keine Dokumentation) und ein Xbee-Radio , das 1 mW ausgibt.
Ich würde gerne zulassen, dass die digitalen E / A-Pins, die auf dem Xbee ausgegeben werden, den Motor antreiben, obwohl er derzeit zu schwach ist. Ich habe an diese beiden Lösungen gedacht, obwohl ich bei beiden Hilfe benötige.
Die Xbee-Dokumentation besagt, dass die 1-mW-Ausgabe "per Software wählbar" ist. Ich habe XCTU, das ich benutzt habe, um die Xbees zum Sprechen zu bringen. Gibt es eine Option in XCTU, um die Ausgabe von Xbee auf> 1 mW zu ändern?
Entwerfen Sie einen Verstärker. Ich dachte, dass es vielleicht funktionieren könnte, eine einfache Verstärkerschaltung zu verwenden. Ich bin mir nur nicht sicher, wie ich das 1-mW-Signal richtig verstärken soll.
Es ist sehr wahrscheinlich, dass Sie die HF-Ausgangsleistung mit den digitalen Ausgängen verwechseln, wie Chris anmerkt. In jedem Fall ist es unwahrscheinlich, dass die Ausgänge 50 mA (normalerweise <20 mA) liefern/senken können. Ihre Strombelastbarkeit sollte jedoch im Datenblatt erwähnt werden.
BEARBEITEN - Ich habe das Datenblatt überprüft, das die Sendeleistung von 1 mW (dh HF-Kommunikation) bestätigt, aber ich kann keinen aktuellen Senken- / Quellenwert für die digitalen Pins finden. Ohne zu befolgende Spezifikationen haben Sie also keine andere Wahl, als anzunehmen, dass sie nicht in der Lage sind (Bearbeiten - wie Steven feststellt, wird eine 2-mA-Testbedingung für die maximalen niedrigen / minimalen hohen Ausgänge erwähnt, sodass diese Zahl wahrscheinlich die Nennquelle ist / sink rating)
BEARBEITEN 2 - Ich bin gerade auf diese 2010er Version des xBee-Datenblatts gestoßen (ich denke, es beschreibt dieselbe Hardware), in der die erforderlichen Informationen hinzugefügt wurden - sie sagen:
Die kombinierten Quellen- und Senkenkapazitäten des Moduls sind für alle Pins auf dem Modul auf 120 mA begrenzt. Die Modulpins 11 und 15 können maximal 2 mA liefern/senken; Pins 9, 6 und 13 können maximal 16 mA liefern/senken; alle anderen Pins können maximal 8 mA liefern/senken.
Da haben Sie es also, keiner der IOs kann 50 mA verarbeiten.
Dies bedeutet, dass Sie einen einfachen Transistor benötigen, um den Strom zu verarbeiten. So etwas sollte tun:
Der NPN kann so ziemlich jeder "allgemeine" Transistor sein, und die Diode kann auch gegen ein ähnliches Teil ausgetauscht werden. Wenn Sie einen der Niedrigstrom-I/Os (Pins 11 oder 15) verwenden, müssen Sie den Basiswiderstand auf 1,5 kΩ erhöhen.
Passende Transistoren:
Wie bereits erwähnt, ist der BC337 oder BC817 ein ausgezeichneter, billiger Allzwecktransistor mit hoher Verstärkung. Um mehr zu finden, werfen Sie einen Blick auf eine Website wie Farnell und verwenden Sie die sehr nützliche parametrische Suche. Wir wissen, dass wir für den parametrischen Sucheingang einen NPN-Transistor mit 50 mA und 3,3 V benötigen (so ziemlich alles).
Das einzig mögliche Problem ist die Verstärkung - da die xBee-Pins einen niedrigen Strom haben, ist die Verstärkung umso besser (wir können verwenden einen höherwertigen Basiswiderstand und Strom sparen). Wenn wir also NPN auswählen und dann die Ergebnisse nach hFE (aktuelle Verstärkung) ordnen, erhalten wir oben ein paar Seiten Darlingtons, und auf Seite 9 beginnen wir, Standard-Bipolare mit Verstärkungen von ~800 zu sehen.
Zum Beispiel hat der 2SD2114KS eine Mindestverstärkung von 820, um also 50 mA zu erhalten, benötigen wir 50 mA / 820 = 61 uA. Wenn wir beispielsweise 200 uA verwenden, um "sicher" zu sein, können wir einen Basiswiderstand von (3,3 V - 0,7 V) / 200 uA = 13 K haben.
In Wirklichkeit ist dies ein bisschen übertrieben und ein BC337-40 oder ähnliches mit einer Mindestverstärkung von 250 wäre in Ordnung (mit z. B. einem 5k-Widerstand auf der Basis)
Laut Stevens Antwort erledigt auch ein geeigneter MOSFET mit Logikpegel die Aufgabe. Sie müssen lediglich sicherstellen, dass die Gate-Schwellenspannung (Vth) niedrig genug ist, damit Ihr Treibersignal den MOSFET angemessen einschalten kann.
Ein mögliches Problem, wenn Sie Durchgangslöcher verwenden möchten, ist, dass es keine gute Auswahl an anständigen MOSFETs mit Logikpegel in zB TO-92-Gehäusen gibt. Wenn wir die parametrische Suche erneut anwenden, benötigen wir dieselbe Strom-/Spannungsnennleistung, aber jetzt müssen wir nach einem Teil mit einer Schwellenspannung deutlich unter 3,3 V suchen.
Ich sage weit unten, da Vth nur anzeigt, wann sich das Teil einschaltet , und auf diesem Niveau nur wenige uA passieren wird. Um die ganze Geschichte zu verstehen, müssen wir uns normalerweise die Diagramme der Gate-Spannung im Vergleich zum Drain-Source-Strom ansehen.
Also suchen wir nach: N-Kanal, kontinuierlicher Drain-Strom >100mA, Drain-Source-Spannung >5V (um die 3,3V abzudecken) und Schwellenspannung Vgs typisch <1V. Es gibt Tausende von Ergebnissen , aber wir müssen immer noch das Datenblatt überprüfen, um sicherzustellen, dass der MOSFET bei 3,3 V ausreichend eingeschaltet wird.
So etwas wie der NTS4001N hat eine maximale Vth von 1,5 V und lässt laut Diagramm (siehe unten) ~ 130 mA bei einer Vth von 2,25 V durch. Es hat einen Impulsstrom von 800 mA, der den Anlaufstoß des Motors bewältigen sollte.
Oli ist ein netter Kerl und so, aber ein BJT zum Schalten eines Motors ist so 2011! :-)
Zumal einige der XBee-Ausgänge nur wenig Strom (2 mA) treiben können, ist ein FET als Schalter möglicherweise die bessere Wahl. Im Gegensatz zu einem BJT, der stromgesteuert ist, wird ein MOSFET durch eine Spannung am Gate gesteuert.
Da Sie mit niedriger Spannung arbeiten, benötigen Sie einen Logik-FET, der bei niedrigen Eingangspegeln schalten kann. Der BSS806N hat einen Einschaltwiderstand von weniger als 57 mΩ und kann mehrere Ampere bei nur 2 V Gate-Spannung schalten. Durch den niedrigen Einschaltwiderstand erwärmt sich das Gerät selbst bei 1 A nicht.
Sie benötigen die Diode über dem Motor, genau wie beim BJT, um den Transistor vor Gegen-EMK zu schützen. Eine Schottky-Diode wird bevorzugt, ein BAT54 wird gut funktionieren.
Chris Stratton