Przełączanie 9V za pomocą tranzystora NPN i Arduino

Przede wszystkim chciałbym powiedzieć, że nie jestem inżynierem elektrykiem, więc proszę o wyrozumiałość. Nie mam szkicu, co próbuję osiągnąć, ale mam nadzieję, że potrafię to wyjaśnić.

Mam tranzystor NPN (szczególnie 2n2222) i wykonuję następujące czynności.

• Podłączyć baterię 9V do kolektora tranzystora
• Podłącz bazę tranzystora do styku wyjściowego Arduino PWM (tranzystor 1k pomiędzy)
• Podłączyć masę baterii 9V do masy Arduino
• Napisz pętlę for (i = 0-255), która zwiększa się o 1 co 100 ms i wykonaj analogWrite (PWMOutputPin, i)

Następnie biorę multimetr, aby zmierzyć napięcie między masą a nóżką emitera, a otrzymuję wartości od 0 do 4,5 wolta, podczas gdy bateria ma około 7,68 V, mierząc go bezpośrednio.

Myślałem, że celem tranzystora jest wysłanie pełnego napięcia między kolektorem a emiterem, pod warunkiem, że do bazy zostanie wysłane wystarczające napięcie. Czy to jest poprawne? czy robię coś źle?

Opisany przez ciebie obwód to popychacz emitera - napięcie emitera podąża za napięciem podstawowym i zawsze wynosi około 0,7 wolta ujemnego względem bazy. Tranzystor nie obchodzi, gdzie myślisz, że jest „ziemia”, jego działanie zależy tylko od napięcia między jego pinami.

Jeśli uziemisz emiter i umieścisz swoje obciążenie między kolektorem a dodatnim źródłem zasilania, będziesz w stanie zbliżyć się do napięcia zasilania na obciążeniu, gdy moc wyjściowa Arduino jest wysoka. Powinieneś mieć rezystor około 1K między stykiem wyjściowym Arduino a bazą tranzystora, aby ograniczyć prąd bazy i obciążenie styku wyjściowego Arduino.

To, co robisz, to „przełączanie z boku”. Napięcie na bazie i ziemi jest znacznie niższe niż napięcie na kolektorze i ziemi, więc to właśnie przełączasz, minus spadek na tranzystorze. Ponieważ spadek napięcia na bazie i emiterze (V _BE ) wynosi zwykle 0,6 przy nasyceniu, widać napięcie z Arduino (około 5 V) minus ten spadek.

Ponieważ używasz urządzenia typu N, chcesz wykonać „przełączanie niskiej strony”. Emiter jest przywiązany do ziemi, a napięcie jest mierzone między wysokim źródłem zasilania a kolektorem.

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

R1 powinno być tak dobrane, aby przepuszczać wystarczającą ilość prądu, aby nasycić tranzystor, nie dopuszczając, aby V _BE spowodowało zbyt duże zwarcie napięcia zasilającego.

Jeśli nadal chcesz wykonać wysokonapięciowe przełączanie wysokiego napięcia, powinieneś zamiast tego przełączyć się na urządzenie typu P i umieścić przed nim urządzenie typu N, aby je przełączyć.

^{zasymuluj ten obwód}