Pilotare carico circa 1A con microcontrollore

[ira83]

Ciao a tutti,

sono a chiedervi un parere sulla mia seguente soluzione (che pare funzionare) e di conseguenza se potete consigliarmi migliorie.

Obiettivo: gestire on/off a frequenza 10Hz di un carico (16ohm 12Vdc) con microcontrollore (0-5V in uscita).

In casa ho transistor BD139 e 2N2222A, di seguito i datasheet
http://www.st.com/resource/en/datasheet/bd140.pdf
http://web.mit.edu/6.101/www/reference/2N2222A.pdf

Prima idea di schema:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Dimensionamento: CARICO ON

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Dimensionamento: CARICO OFF

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Cosa ne pensate? mi consigliate cambiamenti o migliorie?
Ringrazio in anticipo

[BrunoValente]

Sì, due cose: la R da 27 ohm non serve a nulla puoi toglierla, per garantire la piena saturazione dei transistor nei calcoli devi usare un valore più cautelativo per il beta e non quello che il transistor avrebbe se lavorasse in zona lineare invece che in saturazione, un valore più appropriato è 10.

In pratica significa che la R di collettore del 2N2222 va bene, quella in base la abbasserei a 680-1000 ohm.

Questo non significa che con il valore scelto da te il circuito non funzioni ma che potrebbe non funzionare se ti capitasse di montarci un transistor particolarmente moscio: come saprai i transistor hanno un beta che può assumere valori molto differenti tra esemplari dello stesso tipo.

[elfo]

Ci possono essere varie soluzioni piu' o meno equivalenti (ad es transistor connessi a Darlington) ma la domanda che mi preme e':

Qual e' la funzione della resistenza da 27 ohm 1 W?

[ira83]

Infinite grazie per le risposte

Ci possono essere varie soluzioni piu' o meno equivalenti (ad es transistor connessi a Darlington) ma la domanda che mi preme e':

Qual e' la funzione della resistenza da 27 ohm 1 W?

Pensavo (probabilmente in modo errato) che una minima resistenza di base è buona cosa metterla, poiché quando il 2n2222è in saturazione ho una minima Vce che mi porterebbe caduta di tensione sulla R da 27ohm... ma ripeto, il mio ragionamento potrebbe non essere corretto

[BrunoValente]

Quando il primo transistor è saturo, se la tensione sulla R da 27ohm non fosse nulla, vorrebbe dire che non sarebbe nulla neanche la corrente di base del secondo transistor che quindi comunque non sarebbe completamente spento.

Per assicurare la completa interdizione del secondo transistor, con o senza quella resistenza, occorre in ogni caso assicurare che la tensione di collettore del primo scenda al di sotto della soglia di conduzione della giunzione BE del secondo, in modo che la corrente di base sia nulla, quindi anche in modo che la caduta di tensione su quel resistore sia nulla e di conseguenza non serve che ci sia.

[venexian]

Al momento dell'alimentazione (POR), il microcontrollore ha tutte le uscite in alta impedenza e il primo transistor si trova con la base flottante. Non è una progettazione robusta.

E' necessario inserire una resistenza tra la base del primo transistor e GND per assicurare l'interdizione nelle fasi transitorie di alimentazione. Se la resistenza in base la si mette da 1 kohm, quella verso GND può essere da 4,7 kohm.

[BrunoValente]

Altra cosa non proprio bella è che il carico è alimentato quando l'uscita del controllore è bassa e non viceversa ma forse ira83 ha già considerato questi aspetti e ritiene vada bene così.

[ne555it]

Non fai prima ad usare un mosfet a canale N?

[BrunoValente]

Certamente

[ira83]

Al momento dell'alimentazione (POR), il microcontrollore ha tutte le uscite in alta impedenza e il primo transistor si trova con la base flottante. Non è una progettazione robusta.

era per snellire lo schema iniziale, ovviamente è necessaria una resistenza di pull-down. Grazie del consiglio/precisazione

Altra cosa non proprio bella è che il carico è alimentato quando l'uscita del controllore è bassa e non viceversa ma forse ira83 ha già considerato questi aspetti e ritiene vada bene così.

Si si avevo già valutato la cosa dell'inversione di logica, ma non è un problema

Non fai prima ad usare un mosfet a canale N?

Yes, ma in casa ho solo NPN inutilizzati e volevo smaltirli in questo progetto

Aggiornamento

Allego simulazione del circuito (con npn generici). Segnale viola è la tensione di base e quello bianco della corrente di base del transistor bd139

cosa ne pensate?