การสลับ 9V โดยใช้ทรานซิสเตอร์ NPN และ Arduino

ก่อนอื่นฉันอยากจะบอกว่าฉันไม่ใช่วิศวกรไฟฟ้าดังนั้นโปรดอดทนกับฉัน ฉันไม่ได้ร่างภาพสำหรับสิ่งที่ฉันพยายามจะทำ แต่หวังว่าฉันจะอธิบายได้โอเค

ฉันมีทรานซิสเตอร์ NPN (โดยเฉพาะ 2n2222) และฉันกำลังทำสิ่งต่อไปนี้

• เชื่อมต่อแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์เข้ากับตัวสะสมทรานซิสเตอร์
• เชื่อมต่อฐานทรานซิสเตอร์กับขาออก PWM Arduino (ทรานซิสเตอร์ 1k ระหว่าง)
• เชื่อมต่อกราวด์ของแบตเตอรี่ 9 โวลต์กับกราวด์ Arduino
• เขียน a for loop (i = 0-255) ซึ่งเพิ่มขึ้น 1 ทุก ๆ 100ms และทำ analogWrite (PWMOutputPin, i)

จากนั้นฉันใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างกราวด์และขาตัวส่งและสิ่งที่ฉันได้รับคือค่าระหว่าง 0-4.5 โวลต์ในขณะที่แบตเตอรี่มีประมาณ 7.68V โดยการวัดโดยตรง

ฉันคิดว่าจุดประสงค์ของทรานซิสเตอร์คือการส่งแรงดันไฟฟ้าเต็มรูปแบบระหว่างตัวเก็บรวบรวมและตัวปล่อยความร้อนหากว่ามีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะถูกส่งไปยังฐาน ถูกต้องหรือไม่ ฉันกำลังทำอะไรผิดหรือเปล่า?

วงจรที่คุณอธิบายเป็นผู้ติดตามตัวปล่อย - แรงดันของตัวส่งจะติดตามแรงดันไฟฟ้าฐานและมักจะเป็นลบประมาณ 0.7 โวลต์ของฐาน ทรานซิสเตอร์ไม่สนใจตำแหน่งที่คุณคิดว่า "กราวด์" การทำงานของมันนั้นขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าระหว่างพินของมันเท่านั้น

หากคุณต่อสายดินของตัวส่งสัญญาณและใส่โหลดของคุณระหว่างตัวสะสมและตัวจ่ายบวกคุณจะสามารถเข้าใกล้แรงดันไฟฟ้าข้ามโหลดได้มากเมื่อเอาท์พุท Arduino สูง คุณควรมีตัวต้านทาน 1K หรือประมาณนั้นระหว่างขาออก Arduino และฐานตัวส่งสัญญาณเพื่อ จำกัด กระแสฐานและการโหลดขาออก Arduino

สิ่งที่คุณทำคือ "การสลับด้านสูง" แรงดันไฟฟ้าข้ามฐานและกราวด์นั้นต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวสะสมและกราวด์ดังนั้นนั่นคือสิ่งที่คุณกำลังสลับโดยลบการลดลงของทรานซิสเตอร์ เนื่องจากแรงดันตกคร่อมฐานและตัวปล่อย (V _BE ) ปกติ 0.6 ที่ความอิ่มตัวคุณจะเห็นแรงดันไฟฟ้าจาก Arduino (ประมาณ 5V) ลบค่าหยดนี้

เนื่องจากคุณใช้อุปกรณ์ชนิด N คุณต้องการดำเนินการ "การสลับด้านต่ำ" อีซีแอลถูกผูกติดอยู่กับพื้นดินและแรงดันจะถูกวัดระหว่างแหล่งจ่ายสูงและตัวสะสม

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ควรปรับขนาด R1 เพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านทรานซิสเตอร์เพียงพอโดยไม่ปล่อยให้ V _BEทำให้แรงดันไฟฟ้าตกมากเกินไป

หากคุณยังคงต้องการทำการสลับด้านแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นคุณควรเปลี่ยนไปใช้อุปกรณ์ประเภท P แทนและวางอุปกรณ์ชนิด N ไว้ข้างหน้าเพื่อสลับ

^{จำลองวงจรนี้}