Перемикання 9В за допомогою транзистора NPN та Arduino

Перш за все, я хотів би сказати, що я не інженер-електрик, тому будь ласка, майте мене. У мене немає ескізу того, що я намагаюся досягти, але, сподіваюся, я можу це пояснити нормально.

У мене є транзистор NPN (конкретно 2n2222) і я роблю наступне.

• Підключіть 9В акумулятор до транзисторного колектора
• Підключіть базу транзистора до вихідного штифта Arduino PWM (1 к транзистор між ними)
• Підключіть заземлення батареї 9 В до заземлення Arduino
• Напишіть цикл (i = 0-255), який збільшується на 1 кожні 100 мс, і зробіть analogWrite (PWMOutputPin, i)

Потім я беру мультиметр для вимірювання напруги між землею та випромінювачем, і я отримую значення між 0-4,5 вольт, тоді як акумулятор має в ньому близько 7,68 В, вимірюючи його безпосередньо.

Я думав, що метою транзистора є передача повної напруги між колектором та випромінювачем за умови, що на базу надсилається достатня напруга. Це правильно? Я щось роблю не так?

Схема, яку ви описуєте, є послідовником випромінювача - напруга випромінювача слідує за базовою напругою і завжди становить приблизно 0,7 вольт негативної основи. Транзистор байдуже, де ви думаєте, що "земля", його робота залежить лише від напруг між його штифтами.

Якщо ви заземлите випромінювач і покладете навантаження між колектором і позитивною подачею, ви зможете наблизитися до напруги живлення через навантаження, коли вихід Arduino буде високим. У вас повинен бути резистор розміром 1 К або близько між вихідним штифтом Arduino і базою транзитора, щоб обмежити базовий струм і завантаження вихідного штифта Arduino.

Що ви робите, це "перемикання на високій стороні". Напруга на базі та землі набагато нижча, ніж напруга на колекторі та землі, тож ось що ви перемикаєте, за вирахуванням падіння через транзистор. Оскільки падіння напруги на базі та випромінювачі (V _BE ), як правило, становить 0,6 при насиченні, ви бачите напругу від Arduino (приблизно 5 В) мінус це падіння.

Оскільки ви використовуєте пристрій N типу, ви хочете виконати "перемикання з низької сторони". Випромінювач прив’язаний до землі, а напруга вимірюється між великим джерелом живлення та колектором.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

R1 повинен бути розміром так, щоб через насичений транзистор пропускався достатній струм, не дозволяючи V _BE спричиняти занадто сильне провисання напруги живлення.

Якщо ви все ще хочете здійснити комутацію високої напруги на більш високій напрузі, тоді замість цього слід переключитися на пристрій типу P і поставити пристрій типу N перед тим, щоб переключити його.

^{моделювати цю схему}