Транзисторы для коммутации 12В 2А

Мне нужно переключить какое-то питание на устройство, поэтому мне было интересно, будет ли это работать нормально, или мне нужно добавить что-то еще, чтобы защитить его или заставить его работать правильно.

Я провел несколько симуляций в CircuitLab, и, согласно им, это должно работать, но я хотел бы узнать мнение других профессионалов.

VCC = 12 В (2 А)

ЖЕЛТЫЙ_ВХОД, БЕЛЫЙ_ВХОД = 0-5В, 40мА (ШИМ от Arduino)

ЖЕЛТЫЙ, БЕЛЫЙ = VCC

Я также, вероятно, должен поставить резистор между коллектором Q1 и базой T1.

Эта схема довольно проста: когда вы подаете 5 В на ЖЕЛТЫЙ_IN, он будет действовать как переключатель, а затем ЖЕЛТЫЙ будет подключен к VCC, который составляет 12 В.

Видите ли вы какие-либо проблемы с этой схемой или дизайном?

Схема 1

Что касается этой схемы, она действует так же, как и другая, за исключением еще одного случая, мне нужно иметь возможность подать ~ 0,4 В на БЕЛЫЙ, когда БЕЛЫЙ_ВХОД равен 0,4 В, а когда БЕЛЫЙ_ВХОД равен 5 В, он соединит VCC с БЕЛЫМ. .

Но что в этом случае происходит с напряжением/током, поступающим от WHITE_IN.

Нужно ли строить эту часть схемы по-другому?

Схема 2

Редактировать 1: я изменил схемы в соответствии с предложениями, достаточно ли этого сейчас.

Схема 1 Схема 2

в качестве примечания, еще не прочитав вопрос, пожалуйста, следуйте рекомендациям по рисованию лучших схем, которые не заставляют нас поворачивать головы и пердеть, чтобы понять это.
«Я также, вероятно, должен поставить резистор между коллектором Q1 и базой T1». Нет, потому что R3 в вашей первой схеме уже ограничивает ток в базе T1, а R2 ограничивает ток «вне» базы T1.
Не могли бы вы объяснить, что вы пытаетесь сделать с D1 и R4 на первой диаграмме, а на второй диаграмме объяснить, что пытается сделать D3? И снова комбинация D4 и R10 на второй схеме. Они не выглядят логичными/я не понимаю, что вы там пытаетесь сделать.
Диоды установлены на случай обратной связи по току, так как линии подключены к небольшому двигателю. Нет контроля скорости.
Разве коллектор не должен быть подключен к GND с помощью резистора на транзисторе PNP?
Обычно транзистор PNP подключается к GND через нагрузку. На самом деле двигатель - это просто резистор и индуктор, соединенные последовательно. Убедитесь, что двигатель также имеет ограничивающий диод, чтобы зафиксировать его обратно на VCC. Однако ваш последовательный диод будет мешать этому. Посмотрите на конструкции «полумост» на стороне высокого напряжения (вы делаете силовой выключатель на стороне высокого напряжения для двигателя). Также рассмотрите возможность использования PNP-транзистора в качестве полевого МОП-транзистора с P-каналом. Тем более, что он делает 2А.
Во второй схеме должно быть 0,4 В, когда двигатель не активен. Так что мне тогда просто удалить диоды? И я на самом деле не управляю двигателем, перед двигателем есть переключатель, мне просто нужно подать на него 12 В (~ 2 А), чтобы он активировался.
0,4В видел где?
На схеме, где написано WHITE, если вы установите WHITE_IN на> 1 В, это вызовет срабатывание транзисторов, а затем VCC будет напрямую подключено к WHITE, но когда он не подключен, он должен подавать 0,4 В.
Я просто установил WHITE_IN на 0,4 В, а затем WHITE имеет 0,4 В, потому что этого недостаточно для срабатывания NPN-транзистора.
почему White-In вообще собирается на 0,4 В? И если вы подаете 0,4 В, это для измерения или для реальной нагрузки? На вашей схеме показано, что входной сигнал White-In составляет 0,4 В через резистор 10 кОм, а затем, как я надеюсь, через диод Шоттки с напряжением включения 0,3-> 0,4 ​​В. Я бы выбрал 0,3 В, если можно, для этого.
Есть датчик, на него нужно подавать ~0,4В, а из того, что я измерил, нагрузки там почти нет. WHITE_IN подключен к DIGITAL PWM PIN на ARDUINO
Используете ли вы низкочастотную фильтрацию ШИМ, чтобы получить постоянное напряжение 0,4 В, или вам просто нужно, чтобы среднее значение составляло 0,4 В через ШИМ (% от 5 В). Я предполагаю, что резисторная крышка 10K и 1UF в значительной степени делает это, хе-хе
Это не обязательно должно быть правильно, оно должно быть где-то между 0,2-0,4, поэтому я просто установил его на 0,4 В, и это около 0,35 В, чего мне достаточно.
Замена 2n3904 на 2n2222 да, будет работать, я проверял.

Ответы (2)

Ваша схема выглядит нормально, но она не переключает 2 ампера.

При токе 2 А TIP42 имеет типичный коэффициент усиления по постоянному току <= 50 при 2 А, поэтому вам необходимо подать на его базу не менее 40 мА. В вашей схеме Q3 не может дать столько, потому что R11 ограничивает ток эмиттера примерно до 9 мА.

Вы должны уменьшить значение R11 до 100 Ом или меньше. Это также увеличит базовый ток Q3, а R9 может упасть на несколько вольт, поэтому вам следует уменьшить значение R9 примерно до 1 кОм и увеличить значение C3 примерно до 10 мкФ.

При включении 2N3904 будет рассеивать около 0,3 Вт (7 В x 0,04 А), поэтому он может сильно нагреваться. Вы можете уменьшить этот нагрев, поместив резистор между коллектором Q3 и базой T3. Резистор на 100 Ом понизит 4 В при 40 мА, отводя половину тепла от Q3.

Не могли бы вы порекомендовать мне заменить 2N3904 на другой транзистор, и если да, то на какой? Есть ли другой подход для этого?
Я планировал добавить радиатор к TIP42 или заменить этот на другой.
Должен ли я тогда заменить TIP42 на MOSFET? Что делать, если я хочу переключиться на 5А
TIP42 должен работать с изменениями, которые я предложил, но MOSFET с подходящим номиналом (например, IRF4905) был бы более эффективным.
Как насчет 2N3904, может быть, мне заменить его на 2N2222?
Должен ли я просто заменить его N-канальным МОП-транзистором, например IRLR034A, на LTC115 для управления МОП-транзистором? Какая схема будет эффективнее
Должен ли я просто удалить диоды в этом случае? Действительно ли они необходимы для MOSFET?
Если диоды были необходимы раньше, то они вам все еще нужны. Я не могу найти никаких спецификаций для LTC115. Что это такое?
На самом деле я пропустил номер, это LTC1155
LTC1155 будет хорошо работать с N-канальным полевым транзистором, если вы хотите только полностью включать и выключать двигатель (без ШИМ-управления скоростью).
как я уже сказал выше, нет необходимости в контроле скорости, это просто переключатель для полного включения или выключения.
Я решил использовать LTC1155, и он отлично работает, спасибо за все ваши ответы.

Это просто, хорошо симулируется и должно работать нормально.

введите описание изображения здесь

R1 — это нагрузка 2 ампера, 10 мГн — это WAG относительно индуктивности двигателя, и я просто полуслучайно выбрал FDS6576 из библиотеки LTspice; почти любой P-канальный MOSFET будет работать там. Точно так же в 2N2222 нет ничего святого.

Вот ссылка на список схем LTspice , если вы хотите поиграть со схемой.

Я также провел симуляцию на верхней схеме, она симулировалась хорошо, и не было никаких проблем. Видите ли вы какие-либо проблемы с отредактированными схемами?
@ilijamt Я не вижу необходимости [на их схемах] C1, D1, R2 или R4, а R3 должен быть в пределах 100 Ом.
как насчет второго контура, какие рекомендации по этому поводу?
@ilijamt: Дай мне перерыв, хорошо? Я выставляю шелковый кошелек на рассмотрение, а вы спрашиваете меня, как превратить уши ваших свиноматок в эквиваленты. С какой целью?
не надо быть таким, просто скажи нет.
@ilijamt: я не бесконечная раковина, и я не считаю 0 повторений большой наградой за то, что протянул существенную руку помощи.
Тогда скажите, что если мне нужна ваша помощь, я должен заплатить вам, и это проще.
А также я не вижу никакой разницы между схемой, которую я выложил, и той, что вы поставили, разница в том, что вы убрали конденсатор и резистор.
@ilijamt: Как ты можешь не видеть разницы, а затем определять разницу, которую не видишь?