¿Pregunta sobre transistores y mi circuito es seguro para Raspberry-Pi?

Este es mi primer circuito diseñado desde cero (que en realidad hace algo interesante), así que tenga paciencia con los errores de los principiantes (y tal vez me los indique).

Mi circuito es el siguiente:

circuito

Lo que hace el circuito es:

  1. Cuando el interruptor SW1 está abierto, el LED D2 se enciende y el LED D1 se apaga
  2. Cuando el interruptor SW1 está cerrado, el LED D2 se apaga y el LED D1 se enciende (cambian de estado)

Lo más probable es que este circuito tenga un nombre común (¿astable?) Pero no lo sé.

Probé el circuito a 9V (con R1 y R2 a 470 ohmios) y funciona de maravilla.

Este circuito se utilizará con GPIO de Raspberry-Pi. Básicamente, el SW1 será reemplazado por un pin GPIO.

Mis preguntas son:

  1. ¿Está bien lo que hice allí con Q2 al no usar ninguna resistencia para la base?
  2. Teniendo en cuenta que el pin GPIO creará una caída de -3,3 V cuando está ENCENDIDO y que el GPIO en Rasperry-Pi no tiene protección (AFAIK) y los 3,3 V son suministrados por el mismo Raspbery-Pi: ¿este circuito es seguro para mi Raspberry-Pi? He leído en algún lugar que al extraer mucha corriente de GPIO puede frenar el dispositivo, pero todavía no entendí cómo un circuito puede consumir más corriente de la que recibe :(

¡Gracias!

"pero todavía no entendí cómo un circuito puede consumir más corriente de la que recibe": el pin GPIO es como una fuente de voltaje de baja resistencia, por lo que recibe tanta corriente como demanda hasta que algo se quema. . Podría ser su regulador de voltaje el que aparece o la resistencia de salida GPIO o el transistor de accionamiento. La hoja de datos para el RPI debe indicarle la corriente máxima permitida de un pin de salida.

Respuestas (3)

Sobre la pregunta 1, no es necesariamente incorrecta siempre que tenga una carga entre su colector y el positivo o entre su emisor y el negativo, y su impedancia sea lo suficientemente alta como para reducir la corriente a través del transistor. Ese es el problema principal aquí: Q2 está acortando la batería, lo que probablemente resultará en una de dos cosas: freír el transistor o agotar la batería (o tal vez ambas).

Entonces, mi consejo: coloque el LED y la resistencia en serie con Q2, no en paralelo, y use un transistor PNP para Q2 en lugar de un NPN.

Acerca de la pregunta 2, si desea conectar un GPIO al circuito para reemplazar el interruptor (es decir, conectarlo a la resistencia de 100 K), no veo ningún problema, la resistencia es lo suficientemente alta como para limitar la corriente extraída de la placa .

Podría ser un problema si intentara encender un LED directamente desde el GPIO.

Por supuesto, tendrá que quitar el interruptor, porque si está cerrado cuando GPIO está alto, estará cortando la salida GPIO a tierra.

Entonces, esto es lo que quisiste decir, ¿verdad: i.stack.imgur.com/waZX6.png ?
¡Exactamente! Solo una nota al margen: dado que R4 no se alimenta directamente de Vcc, tal vez necesite reducir un poco su valor para que el brillo de D2 sea el mismo que el de D1. Una cosa útil sería usar un potenciómetro tanto para R3 como para R4 para que pueda ajustarlos más fácilmente.
Parece que hay un pequeño problema: parece fluir algo de corriente desde el emisor del Q3 al ánodo de D1 (o algo más) porque mi D1 permanece parcialmente encendido cuando debería estar apagado, y no consigo encontrar la cuestión. Funcionó antes. Intenté cambiar los transistores, pensé que había dañado uno, pero el problema persiste. Alguna idea ?
No creo que el problema provenga de Q3, R4 es tan alto que el voltaje que puede producir a través del LED está lejos de lo que sería necesario para que emita luz. Lo más probable es que Q1 tenga una pequeña potencia llegando a su base cuando el interruptor está apagado (que puede ser por inductancia o algún otro efecto secundario) y su ganancia es lo suficientemente alta como para que esto se note.
Intente usar un interruptor de 3 pines: en una posición, conectará la resistencia a tierra (como antes), en la otra a la VCC. Eso asegurará que el transistor se apague.
Por cierto, dicho interruptor es más similar a cómo se comportaría el arduino GPIO en su lugar.
Poner la base de Q1 en VCC no apaga D1. Eso significa que la corriente debe venir de R4, ¿verdad? Estoy considerando hacer esto como una nueva pregunta ...
De hecho, no veo mucho espacio para otras causas. Supongo que 100K sería demasiado alto para dejar pasar suficiente corriente, pero parece que me equivoqué. A menos que Q1 esté dañado de alguna manera, por supuesto. Bueno, puede desconectar Q1 del circuito para estar seguro. Si D1 todavía está encendido, entonces la fuga realmente proviene de R4.
Eliminé Q1 Y D2 y el problema seguía ahí... He publicado una nueva pregunta aquí: electronics.stackexchange.com/questions/45779/… . Espero que encontremos una respuesta...
En realidad, la respuesta siempre estuvo frente a mí: por supuesto, la corriente fluirá a través de R4, de lo contrario, Q3 se cerrará y D2 se apagará...
Bueno, que algo de corriente fluya a través de R4, de hecho, es algo que tenía que suceder. Lo que me sorprendió fue que una corriente tan pequeña (menos de 33 uA) fuera suficiente para encender un LED. Estas cosas se están volviendo bastante sensibles hoy en día.

  1. Coloque una resistencia en la base de Q2 porque se requiere para que D1 se encienda, de lo contrario, absorberá toda la corriente que puede proporcionar Q1 y el voltaje no aumentará mucho más de 0.7V.

  2. Tal como está, Q2 intentará acortar la fuente de alimentación cuando se enciende. Use un pnp en su lugar, y en serie con D2 y R2.

El problema principal aquí, como ya se mencionó, es que está acortando su fuente cuando el interruptor está cerrado. Siempre que use un npn bjt como interruptor, es una buena práctica colocar una resistencia en la base para el consumo de corriente, ya que I C = b mi t a ∗ I b . Se encontrará con un consumo de corriente sustancial a través de Q2 ya que la corriente a través de R1 es 2.6 v / 100 o h metro s = 26 metro A y dependiendo de las fuentes de su pin GPIO, podría generar una gran corriente a través de la base de Q2 (división actual), lo que puede generar una mayor corriente a través del BJT, lo que hace que se fríe el pin. Creo que una mejor configuración sería vincular las bases de un NPN y un PNP a ese pin y colocar el LED con una resistencia limitadora de corriente en serie con cada BJT de esa manera cuando el interruptor esté abierto, encenderá el PNP y cuando esté cerrado encenderá el NPN.

Nota: siempre asegúrese de saturar su NPN.

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