Переключение нагревателя 3,5 Вт с помощью ESP8266

Я хотел бы управлять нагревателем мощностью 3,5 Вт с помощью вывода GPIO ESP8266, но я новичок и не знаю, какую настройку лучше всего использовать.

Я запитываю схему на 5 В, которая включает в себя nodemcu (с собственным регулятором на 3,3 В) и нагреватель (резистор на 8 Ом), который я использую в контуре обратной связи и который я хотел бы переключать на частоте не более 1 Гц. По этой причине я надеялся избежать реле и использовать NPN-транзистор для управления нагревателем:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Раньше мне никогда не приходилось переключать столько мощности, поэтому у меня есть несколько вопросов, связанных как с транзисторами, так и со схемой в целом. Выходные контакты GPIO ESP8266 имеют напряжение 3,3 В и могут подавать не более 12 мА. Могу ли я использовать 2N2222A BJT в этой ситуации? Общая рассеиваемая мощность 2N2222A составляет 500 мВт, и я понимаю, что в этой конфигурации я собираюсь превысить это значение.

Должен ли я использовать силовой транзистор / МОП-транзистор? В этом случае, что бы вы предложили, что можно было бы легко ввести в насыщение только тем, что обеспечивается выводом GPIO?

Для питания схемы я использую обычный импульсный блок питания 5 В/1,5 А. Нужно ли мне также беспокоиться о перепадах напряжения, которые могут быть вызваны включением нагревателя в этом сценарии?

Ответы (1)

Для коммутации «более тяжелых» нагрузок обязательно нужен MOSFET, например IRLZ44N . 3,3В от GPIO более чем достаточно для полноценного включения.

Что касается питания: ваш резистор будет потреблять 0,625 А (I=U/R = 5 В / 8 Ом), ESP почти ничего не потребляет, поэтому блока питания на 1,5 А достаточно.

Если OP не может точно найти IRLZ44N, ему следует искать N-канальный полевой МОП-транзистор логического уровня с Rdson <0,5 Ом и Vgt <2,5 В. Диод Шоттки на 1А (типа 1N5819) в обратном параллельном соединении с нагрузкой будет хорошо, т.к. не определено сколько индуктивность нагревателя.
Спасибо за ответ. Правильно ли я понял в этом случае, что номинальная мощность транзистора — это максимальная мощность, проходящая через CE, независимо от максимального номинального напряжения/силы тока?
Или используйте NPN в качестве драйвера для обычного 5-вольтового MOSFET, такого как irf530.
@user нет, это то, сколько энергии падает на ce-переходе. Транзистор мощностью 100 мВт может коммутировать 10-ваттную нагрузку, падение напряжения на CE значительно меньше. То же и с мосфетами.
@user нет, это то, сколько энергии падает на ce-переходе. Транзистор мощностью 100 мВт может коммутировать 10-ваттную нагрузку, падение напряжения на CE значительно меньше. То же и с мосфетами.
Транзисторы должны работать в режиме, который называется "зона безопасной работы" en.wikipedia.org/wiki/зона_безопасной_работы зависит как от напряжения, так и от тока.
Так же, кроме нагревателя, я приближаюсь уже к 500мА (помимо нодемку есть несколько дополнительных датчиков). Я ожидаю, что общая нагрузка будет близка к 1,3 А.
@passerby: это то, что я до сих пор не совсем понимаю, несмотря на то, что читал об этом несколько раз, и я надеюсь, что вы могли бы уточнить. Не могли бы вы сделать конкретный пример с 2N2222 в этой схеме, чтобы я мог понять, сколько будет падение?
Это немного черной магии, чтобы понять. Мосфет проще. Когда напряжение затвора равно x, сопротивление истока стока равно y. Таким образом, ток через сток к истоку, умноженный на сопротивление, равен падению напряжения, и умножьте его на ток еще раз, чтобы увидеть, сколько мощности рассеивается.