Вопрос о транзисторе и безопасна ли моя схема для Raspberry-Pi?

Это моя первая схема, разработанная с нуля (которая действительно делает что-то интересное), поэтому, пожалуйста, будьте терпеливы к ошибкам новичка (и, возможно, укажите мне на них).

Моя схема следующая:

схема

Что делает схема:

  1. Когда переключатель SW1 разомкнут, светодиод D2 загорается, а светодиод D1 гаснет.
  2. Когда переключатель SW1 замкнут, светодиод D2 гаснет, а светодиод D1 включается (состояние переключения).

Скорее всего, у этой схемы есть расхожее название (нестабильный?), но я его не знаю.

Я протестировал схему на 9 В (с R1 и R2 на 470 Ом), и она работает как шарм.

Эта схема будет использоваться с GPIO Raspberry-Pi. По сути, SW1 будет заменен контактом GPIO.

Мои вопросы:

  1. Это нормально, что я сделал там с Q2, не используя никакого резистора для базы?
  2. Учитывая, что контакт GPIO будет создавать падение -3,3 В при включении, а GPIO на Rasperry-Pi не имеет защиты (AFAIK), а 3,3 В подается самой Raspbery-Pi: безопасна ли эта схема для моего Raspberry-Pi? Я где-то читал, что потребление большого тока от GPIO может привести к торможению устройства, но я до сих пор не понял, как схема может потреблять больше тока, чем она дает :(

Спасибо!

«но я до сих пор не понял, как схема может потреблять больше тока, чем ей дано» - вывод GPIO похож на источник напряжения с низким сопротивлением, поэтому вам подается столько тока, сколько вы требуете, пока что-то не сгорит. . Это может быть ваш стабилизатор напряжения, выходной резистор GPIO или управляющий транзистор. В таблице данных для RPI должен быть указан максимально допустимый ток от выходного контакта.

Ответы (3)

Что касается вопроса 1, это не обязательно неправильно при условии, что у вас есть нагрузка между его коллектором и плюсом или между его эмиттером и минусом, и его импеданс достаточно высок, чтобы уменьшить ток через транзистор. Это главная проблема здесь: Q2 закорачивает батарею, что, вероятно, приведет к одному из двух: сгореть транзистор или разрядить батарею (или, возможно, и то, и другое).

Поэтому мой совет: поместите светодиод и резистор последовательно с Q2, а не параллельно, и используйте транзистор PNP для Q2 вместо NPN.

Что касается вопроса 2, если вы хотите подключить GPIO к схеме вместо переключателя (т.е. подключить его к резистору 100K), я не вижу проблемы, резистор достаточно высок, чтобы ограничить ток, потребляемый от платы. .

Это может быть проблемой, если вы попытаетесь запитать светодиод напрямую от GPIO.

Конечно, вам придется удалить переключатель, потому что, если он замкнут, когда GPIO имеет высокий уровень, вы замкнете выход GPIO на землю.

Итак, это то, что вы имели в виду, верно: i.stack.imgur.com/waZX6.png ?
Точно! Просто примечание: поскольку R4 не питается напрямую от Vcc, возможно, вам нужно немного уменьшить его значение, чтобы яркость D2 была такой же, как у D1. Было бы удобно использовать триммер как для R3, так и для R4, чтобы вам было легче их настраивать.
Кажется, есть небольшая проблема: некоторый ток течет от эмиттера Q3 к аноду D1 (или что-то еще), потому что мой D1 остается частично зажженным, когда он должен быть выключен, и я не могу найти проблема. Это работало раньше. Пробовал менять транзисторы, думал один повредил, но проблема осталась. Есть идеи ?
Я не думаю, что проблема связана с Q3, R4 настолько высок, что напряжение, которое он может создавать на светодиоде, далеко от того, что было бы необходимо, чтобы он излучал свет. Более вероятно, что Q1 имеет небольшую мощность, поступающую на его базу, когда переключатель выключен (это может быть вызвано индуктивностью или каким-либо другим побочным эффектом), и его коэффициент усиления достаточно высок, чтобы это было заметно.
Попробуйте использовать 3-контактный переключатель: в одном положении он подключает резистор к земле (как и раньше), в другом — к VCC. Это гарантирует, что транзистор будет закрыт.
Кстати, такой переключатель больше похож на то, как бы вел себя на его месте arduino GPIO.
Переключение базы Q1 на VCC не отключает D1. Это означает, что ток должен исходить от R4, верно? Я рассматриваю возможность сделать это как новый вопрос ...
Действительно, я не вижу много места для других причин. Я предполагаю, что 100K было бы слишком много, чтобы пропустить достаточный ток, но, похоже, я ошибся. Если, конечно, Q1 не поврежден. Ну, вы можете отключить Q1 от цепи, чтобы быть уверенным. Если D1 все еще включен, то утечка действительно идет от R4.
Я удалил Q1 и D2, и проблема осталась... Я опубликовал новый вопрос здесь: electronics.stackexchange.com/questions/45779/… . Надеюсь, мы найдем ответ...
Собственно, ответ всегда был передо мной: конечно ток будет течь через R4, иначе Q3 будет закрыт, а D2 выключен...
Ну, чтобы через R4 протекал какой-то ток, это, действительно, то, что должно было случиться. Что меня удивило, так это то, что такого небольшого тока (менее 33 мкА) хватило бы для питания светодиода. Эти вещи становятся довольно чувствительными в наши дни.

  1. Поместите резистор в базу Q2, потому что он необходим для включения D1, иначе он высосет весь ток, который может обеспечить Q1, и напряжение не поднимется намного больше, чем на 0,7 В.

  2. В нынешнем виде Q2 попытается закоротить источник питания при включении. Вместо этого используйте pnp и последовательно с D2 и R2.

Основная проблема здесь, как уже упоминалось, заключается в том, что вы закорачиваете свой источник, когда переключатель замкнут. Всякий раз, когда вы используете npn bjt в качестве переключателя, рекомендуется размещать резистор на базе для потребления тока, поскольку я с "=" б е т а * я б . Вы столкнетесь со значительным потреблением тока через Q2, так как ток через R1 2,6 в / 100 о час м с "=" 26 м А и в зависимости от того, какие источники у вашего контакта GPIO, это может привести к большому току через базу Q2 (деление тока), что может привести к большему току через BJT, что приведет к поджариванию вашего контакта. Я думаю, что лучшей конфигурацией было бы связать обе базы NPN и PNP с этим контактом и поместить светодиод с токоограничивающим резистором последовательно с каждым BJT, таким образом, когда переключатель разомкнут, вы включите PNP, а когда замкнут. вы включите NPN.

Примечание: всегда убедитесь, что вы насыщаете свой NPN.

Вопрос о транзисторе и безопасна ли моя схема для Raspberry-Pi?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v