Interruptor DPDT usando solo transistores

He visto varias preguntas similares, pero nadie parece responder realmente a esta pregunta, así que permítanme plantearla de otra manera. Supongamos que estoy atrapado en una nave espacial (así que no puedo ir a comprar otras partes) y debo reemplazar un relé DPDT quemado. Tengo un puñado de transistores NPN y PNP, algunas resistencias y capacitores de varios tamaños y algunos diodos. Tengo que reemplazar el relé usando solo las piezas que tengo. En aras del argumento, suponga que los componentes que tengo manejarán el mismo voltaje y corriente que el relé.

Lo que pensé que funcionaría es crear una especie de puente H usando NPN para dos de los conmutadores y PNP para los otros dos. De esa manera, cuando el interruptor que controlaba la bobina del relé antiguo estaba encendido, el circuito NPN se activaría, y cuando el interruptor estuviera apagado, el circuito PNP se activaría. Agregué una resistencia desplegable para asegurarme de que el circuito estuviera conectado a tierra cuando el interruptor de la bobina estaba apagado. Solo he probado esto en iCircult hasta ahora, pero parece que no funciona. Intenté agregar algunos diodos como los que he visto en algunos diagramas de puente h (aunque no creo que sean necesarios para esta configuración) y no ayudó.

Aquí está mi diagrama de circuito de ejemplo. Estoy mostrando un dispositivo desconocido en el centro del puente H que podría representar un motor de CC, pero no tiene que hacerlo. No quiero entrar en una discusión sobre los diodos flyback y la corriente de entrada. Lo importante es que la corriente fluya en una dirección cuando el interruptor de la bobina está encendido y en el otro sentido cuando está apagado. Sé que probablemente necesite una resistencia base además del desplegable pero, como concepto general, no entiendo por qué esto no funciona cuando lo simulo.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Aquí está el circuito original con el relé que necesito reemplazar:

esquemático

simular este circuito

Para empezar, sus transistores NPN deben estar en el lado bajo y los transistores PNP deben estar en el lado alto. Para lo siguiente, creo que necesita señales de control invertidas en el lado alto y bajo.
@vicatcu, necesito abrir uno bajo y otro alto. ¿Cómo puedo hacer eso si pongo ambos NPN bajos y ambos PNP altos? ¿Puedes publicar un diagrama para que pueda ver cómo funcionaría tu sugerencia?
debe colocar una resistencia después del interruptor que actuará como un convertidor VI, los transistores NPN deben estar en el lado bajo y los transistores PNP deben estar en el alto (para que NPN esté conectado a + Vcc hace que el bjt funcione en modo invertido) como dice vicatcu, puede intentar usar un inversor, en el otro lado para invertir la entrada.

Respuestas (2)

Su problema básico es PNP1/NPN2. Con las bases unidas, obtiene el máximo flujo de corriente a través de las dos uniones emisor-base de +12 a tierra. Cualquier transistor real en esta configuración morirá instantáneamente.

Si debe usar BJT y quiere mantener sus ideas de circuito tanto como sea posible, replique NPN1/PNP2 y use un quinto transistor para invertir la señal de control base entre los lados derecho e izquierdo del puente. Además, deberá usar un voltaje de bobina de 12 voltios o proporcionar un sexto NPN como un cambiador de nivel. Pero tenga en cuenta que esto no funcionará bien, ya que los NPN no obtendrán suficiente voltaje base para encenderse con fuerza y ​​no obtendrá un rendimiento muy bueno.

Una mejor idea es algo como

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Habrás notado, con cierta frustración, que ninguna de las resistencias tiene valores. Hay una muy buena razón para ello: no ha especificado los requisitos de corriente de carga. En cualquier caso, Q1 - Q4 son transistores de potencia, capaces de manejar la corriente de carga, mientras que Q5 - Q9 son transistores de señal más pequeños capaces de manejar alrededor de 1/10 de la corriente de carga.

Wow, eso escaló rápidamente :-)
Y perdón por no ser más específico con los requisitos de carga. Estaba tratando de evitar algo de ese tipo de discusión que parece descarrilar otras preguntas de este tipo.

Su circuito no funcionará (simulará) porque los transistores BJT (que ha mostrado) son dispositivos controlados por corriente y cuando SW1 está abierto, no fluye corriente.

Puedes echar un vistazo al tutorial aquí , también usa BJT.

Ese es un tutorial interesante, pero el circuito que describe definitivamente no encajaría en el escenario que expuse. Tiene 4 entradas y usa un montón de puertas lógicas.