Chuyển đổi 9V bằng cách sử dụng bóng bán dẫn NPN và Arduino

Trước hết, tôi muốn nói rằng tôi không phải là kỹ sư điện, vì vậy hãy đồng ý với tôi. Tôi chưa có bản phác thảo cho những gì tôi đang cố gắng đạt được nhưng hy vọng tôi có thể giải thích nó ổn.

Tôi có một bóng bán dẫn NPN (cụ thể là 2n2222) và đang làm như sau.

• Kết nối pin 9V với bộ thu bóng bán dẫn
• Kết nối cơ sở bóng bán dẫn với pin đầu ra Arduino Arduino (bóng bán dẫn 1k ở giữa)
• Kết nối mặt đất của pin 9V với mặt đất Arduino
• Viết một vòng lặp for (i = 0-255) tăng 1 cứ sau 100ms và thực hiện analogWrite (PWMOutputPin, i)

Sau đó, tôi dùng đồng hồ vạn năng để đo điện áp giữa mặt đất và chân phát và giá trị tôi nhận được là các giá trị trong khoảng 0-4,5 volt trong khi pin có khoảng 7.68V trong đó bằng cách đo trực tiếp.

Tôi nghĩ mục đích của bóng bán dẫn là gửi toàn bộ điện áp giữa bộ thu và bộ phát với điều kiện là có đủ điện áp được gửi đến cơ sở. Điều này có đúng không? Tôi có làm điều gì sai?

Mạch bạn mô tả là một bộ theo dõi phát - điện áp bộ phát theo điện áp cơ sở và luôn luôn âm khoảng 0,7 volt của cơ sở. Các bóng bán dẫn không quan tâm nơi bạn nghĩ "mặt đất" là, hoạt động của nó chỉ phụ thuộc vào điện áp giữa các chân của nó.

Nếu bạn nối đất bộ phát và đặt tải giữa bộ thu và nguồn cung cấp dương, bạn sẽ có thể tiến rất gần đến điện áp cung cấp qua tải khi đầu ra Arduino cao. Bạn nên có điện trở từ 1K trở lên giữa chân đầu ra Arduino và đế transitor, để hạn chế dòng cơ sở và tải chân đầu ra Arduino.

Những gì bạn đang làm là "chuyển đổi phía cao". Điện áp trên nền và mặt đất thấp hơn nhiều so với điện áp trên bộ thu và mặt đất, vì vậy đó là những gì bạn đang chuyển đổi, trừ đi sự sụt giảm trên bóng bán dẫn. Vì điện áp rơi trên cơ sở và bộ phát (V _BE ) thường là 0,6 khi bão hòa, bạn đang thấy điện áp từ Arduino (khoảng 5V) trừ đi mức giảm này.

Vì bạn đang sử dụng thiết bị loại N, bạn muốn thực hiện "chuyển đổi phía thấp". Bộ phát được gắn với mặt đất, và điện áp được đo giữa nguồn cung cấp cao và bộ thu.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

R 1 phải có kích thước sao cho đủ dòng điện cho phép để bão hòa bóng bán dẫn mà không cho phép V _BE làm cho điện áp cung cấp bị chùng quá nhiều.

Nếu bạn vẫn muốn thực hiện chuyển đổi phía cao của điện áp cao hơn thì bạn nên chuyển sang thiết bị loại P thay vào đó và đặt thiết bị loại N ở phía trước để chuyển đổi.

^{mô phỏng mạch này}