Транзистор с общим эмиттером NPN в качестве переключателя отключается, когда ток, потребляемый коллектором, падает.

введите описание изображения здесьЯ пытаюсь переключить питание на Pi Zero, используя NPN-транзистор (2N2222) в качестве переключателя, как показано на следующей схеме.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Ib составляет около 5 мА, а ноль пи потребляет около 120 мА во время загрузки и устанавливается примерно до 80 мА в установившемся режиме. Итак, когда я отправляю привет через цифровой контакт arduino, Pi начинает загружаться — и все идет нормально. Однако в тот момент, когда процесс загрузки завершен и ток, потребляемый коллектором, падает, транзистор выключается. Подтвердили то же самое, увеличив энергопотребление Pi в устойчивом состоянии, подключив его к дисплею HDMI — и некоторым периферийным устройствам USB — и Pi остается включенным — никаких проблем.

Я новичок в использовании BJT - и понимаю, что делаю что-то глупое, чтобы столкнуться с этой проблемой. Любая помощь в том, чтобы помочь мне понять, что я делаю неправильно, будет огромной помощью.

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат . Любые сделанные выводы должны быть отредактированы обратно в вопрос и/или любой ответ(-ы).
«Однако, когда процесс загрузки завершается и ток, потребляемый коллектором, падает, транзистор выключается» — пожалуйста, подробнее. Вы имеете в виду, что Pi перестает работать? Вы имеете в виду, что вы измерили напряжение на P1, и оно подскочило до 5 вольт? Что именно ты имеешь ввиду? Дайте нам как можно больше подробностей.
Пи на самом деле входил в затемнение. Мне удалось попросить моего друга прийти и помочь, и он смог указать на проблему: провода на самом деле вызывали падение потенциала, поэтому, когда Pi потреблял больше тока, разность потенциалов на Pi уменьшалась. приводящее к затемнению. Меня заставили удалить все ненужные длинные провода, а затем создать пару Дарлингтона (чтобы гарантировать, что подаваемый ток не был ограничен), и Pi перестал отключаться.

Ответы (2)

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Выше приведен лишь один из многих способов «освежевать эту кошку». Он имеет особенности; -- вход управления, связанный с землей -- коммутируемый выход шины питания, так что вы не подключаете переключатель к заземлению.

Вы считаете, что переключение заземления является причиной нестабильности в цепи?
Переключение «земли» или «обратки» подходит для «тупых» нагрузок, таких как катушки реле, лампы накаливания, светодиоды, нагреватели. Я никогда не переключаю заземление сложного устройства, так как вы повышаете опорный потенциал заземления этого устройства. Поскольку вполне вероятно, что устройство (в данном случае RPi) взаимодействует с другими периферийными устройствами, используя наземную ссылку sa, вы потенциально мешаете этому. Я избавлю вас от многих «военных» историй о решении проблем других людей в деятельности по интеграции космического корабля.
Хотя то, что вы говорите, имеет смысл, я не понимаю, как это объясняет то, что переживает ОП.
Спасибо Хэнди Хоуи. Я пытаюсь быть немного тонким и предполагаю, что дизайн «напрашивается на неприятности», и в основном отказывается от него.
@xstack Я попытался использовать PNP-транзистор, чтобы переключить переключение на силовую сторону схемы. Поскольку я использовал Arduino (или nodemcu) для управления уровнем на базе, я мог опустить его на землю, чтобы включить транзистор PNP. Однако проблема, о которой я сообщил, остается. Хотя то, что вы говорите о перемещении переключения на силовую сторону цепи, логично, похоже, это не является основной причиной этой проблемы.

Чтобы NPN-транзистор находился в состоянии насыщения, должно быть положительное напряжение база-эмиттер, а также положительное напряжение коллектор-эмиттер. Похоже, что когда ваш PI завершает загрузку, он не может правильно сместить переход коллектор-эмиттер на вашем транзисторе в прямом направлении. Попробуйте добавить резистор высокого номинала между вашим коллектором и источником питания 5 В, например:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Тем не менее, я настоятельно рекомендую подавать питание на ваш PI с помощью переключателя высокого уровня. Если вы используете схему, как показано, вы можете взорвать все, если, например, вы подключите PI к монитору через. HDMI и подключите Arduino к заземленному ноутбуку.

Спасибо за ваш ответ. С помощью друга я смог выяснить, что для того, чтобы сделать схему более понятной и чистой, я использовал слишком длинные провода, а падение потенциала из-за этих проводов приводило к отключению Pi. С парой Дарлингтона, обеспечивающей отсутствие недостатка тока и уменьшающей длину проводов (за счет отказа от использования проводов и постановки BJT на кривые ножки в правильных рядах макетной платы), Pi теперь начал загружаться и оставаться загруженным.
Вы бы получили еще меньше падения, если бы использовали MOSFET. Я по-прежнему настоятельно рекомендую использовать PMOS в качестве переключателя высокой стороны, чтобы у вас не было разницы в потенциале земли между вашим PI и Arduino и чтобы вы рассеивали меньше энергии в своем переключателе. Вы можете использовать один из ваших 2N222, чтобы управлять воротами. Рад слышать, что вы поняли это, хотя! Всегда приятно учиться на таких реальных проблемах.
Спасибо за ваши ценные предложения и вклад. Я намерен использовать ваше предложение и предложение Xstack, чтобы переключиться на высокую сторону.