Commutation 9V à l'aide d'un transistor NPN et d'un Arduino

Tout d'abord, je voudrais dire que je ne suis pas ingénieur électricien, alors soyez indulgent avec moi. Je n'ai pas de croquis de ce que j'essaie de réaliser, mais j'espère pouvoir l'expliquer.

J'ai un transistor NPN (2n2222 spécifiquement) et je fais ce qui suit.

• Connectez la batterie 9V au collecteur de transistor
• Connectez la base du transistor à la broche de sortie Arduino PWM (transistor 1k entre les deux)
• Connectez la masse de la batterie 9V à la masse Arduino
• Écrire une boucle for (i = 0-255) qui incrémente de 1 toutes les 100 ms et faire analogWrite (PWMOutputPin, i)

Je prends ensuite un multimètre pour mesurer la tension entre la masse et la jambe de l'émetteur et ce que j'obtiens, ce sont des valeurs comprises entre 0 et 4,5 volts alors que la batterie contient environ 7,68 V en la mesurant directement.

Je pensais que le but du transistor est d'envoyer la pleine tension entre le collecteur et l'émetteur à condition qu'il y ait suffisamment de tension envoyée à la base. Est-ce correct? Est-ce que je fais quelque chose de mal?

Le circuit que vous décrivez est un émetteur suiveur - la tension de l'émetteur suit la tension de base et est toujours à environ 0,7 volts négative de la base. Le transistor ne se soucie pas de savoir où se trouve la "masse", son fonctionnement ne dépend que des tensions entre ses broches.

Si vous mettez l'émetteur à la terre et placez votre charge entre le collecteur et l'alimentation positive, vous pourrez vous approcher très près de la tension d'alimentation aux bornes de la charge lorsque la sortie Arduino est élevée. Vous devriez avoir une résistance de 1 K environ entre la broche de sortie Arduino et la base du transitor, pour limiter le courant de base et le chargement de la broche de sortie Arduino.

Ce que vous faites, c'est une «commutation côté haut». La tension aux bornes de la base et de la masse est bien inférieure à la tension aux bornes du collecteur et de la masse, c'est donc ce que vous commutez, moins la chute aux bornes du transistor. Étant donné que la chute de tension entre la base et l'émetteur (V _BE ) est généralement de 0,6 à saturation, vous voyez la tension de l'Arduino (environ 5 V) moins cette baisse.

Puisque vous utilisez un appareil de type N, vous souhaitez effectuer une «commutation bas côté». L'émetteur est relié à la terre et la tension est mesurée entre l'alimentation haute et le collecteur.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

R1 doit être dimensionné de manière à laisser passer suffisamment de courant pour saturer le transistor sans laisser V _BE provoquer un affaissement excessif de la tension d'alimentation.

Si vous souhaitez toujours effectuer une commutation côté haut d'une tension plus élevée, vous devez plutôt passer à un appareil de type P et placer un appareil de type N devant lui pour le commuter.

^{simuler ce circuit}