3,4K подписчиков

Транзистор 2N2222 (MMBT2222) и его применение в связке с ESP8266

3,6K прочитали

Изменено и добавлено: 28.12.2022

А зачем вообще нам этот транзистор?

А все дело в том что платка ESP8266 мощная внутри, но слабенькая снаружи, процитирую технические характеристики ESP8266: "Максимальный ток с пина или на пин: 12 мА (0,012А), рекомендуемый 6мА (0,006А)" Маловато будет!!! В самом деле 0,006А, это мало, а вот сколько жрет светодиод? Индикаторный средненький: 20мА (0,02 Ампера), а начинает светится при токе 1 мА (0,001А). Вот тебе и на! Светодиоды да же зажечь нормально не может! Нет конечно может, но плохо это, отсюда и зависание и перезагрузки. Нужно делать все правильно, как положено. Кстати, многие схемы просто переносятся с Ардуины, не задумываясь о том, что технические характеристики, мягко сказать, чуть разные. Ардуино то спокойно зажигает светодиод, там 50 мА (0,05А) на пине, и даже два сможет зажечь.Поэтому поговорим о транзисторах и типичном забугорном представители 2N2222 если будите ходить по вражеским, забугорным форумам да сайтам то его там много, он во всех схемах Ардуиновых и ESPшных схемах.

Транзистор 2N2222 (MMBT2222)

Полное название: Кремниевый высокочастотный биполярный NPN транзистор малой мощности

Типы корпусов

  • 2N2222 - TO 92
  • MMBT2222A - SOT 23

Характеристики:

  • Макcимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер: 40 V
  • Макcимально допустимое напряжение коллектор - база: 75V
  • Макcимально допустимое напряжение эмиттер-база : 6 V
  • Макcимальный постоянный ток коллектора (Uf на тестере): 0.6 A
  • Максимальная рассеиваемая мощность : 0.5 W
  • Граничная частота коэффициента передачи тока: 300 MHz

Тип корпуса TO-92

  • 1. E - Emitter, Эмиттер
  • 2. B - Base, База
  • 3. C - Сollector, Коллектор
2N2222 - TO 92
2N2222 - TO 92

А вот, что показывает тестер и собственно сам транзистор

Транзистор 2N2222A
Транзистор 2N2222A

И показания тестера

Показания тестера
Показания тестера

Статья на канале: "Тестер транзисторов LCR-T4 ESR. Часть I, вводная."

Не путать с транзистором "P2N2222A", а именно внимание на букву "P" у него "перепутаны" эмиттер и коллектор.

Тип корпуса SOT-23

SMD - для поверхностного монтажа

Обозначение MMBT2222A

(!) Внимание! Выводы относительно Тип корпуса TO-92 "перепутаны"

MMBT2222A - SOT 23
MMBT2222A - SOT 23

Разберемся более подробно с характеристиками и с названиями

Полное название: Кремниевый высокочастотный биполярный NPN транзистор средней мощности.

Кремневый. Тут все понятно большинство транзисторов изготавливается из кремния, а бывают еще германиевые.

Биполярный. Би это два, полярный от слова полюс т. е. два полюса минус и плюс (не совсем плюс), минус - это электрон носитель отрицательного заряда. А плюс это..., а нету плюса, есть только место где нет электрона - дырка и это типа плюс или квазичестица.

Вот тут подробно о "дырках": "ГОСТ на то, чего нет."

Бывают еще полевые (униполярные) транзисторы от слова поле, тут управление происходит электрическим полем. О них мы обязательно поговорим, но в следующий раз когда будем подключать мощную нагрузку. Mosfetы наше все!

Высокочастотный. Ну так смотрим на характеристики и вот:

  • Граничная частота коэффициента передачи тока: 300 MHz так мне кажется это много. Или мало?

Средней мощности опять смотрим на характеристики и видим:

  • Макcимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер: 40 V
  • Макcимальный постоянный ток коллектора: 0.6 A
  • Максимальная рассеиваемая мощность: 0.5 W

Средней потому как транзисторы по рассеиваемой мощности в коллекторе делятся на:

  • малой мощности - меньше или равно 0,3 Вт;
  • средней мощности - больше 0,3 Вт, но меньше 5 Вт;
  • большой мощности - больше 5 Вт

Ток не большой и рассеиваемая мощность так же не большая, сравните например с популярным IRF520 (это полевой транзистор)

  • Макcимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер (нет там коллектора-эмиттера, а есть сток исток ): 100 V
  • Максимальный ток 9,7 A
  • Максимальная рассеиваемая мощность : 60 W

Да разница очевидна! А вы скажите так он полевой. Ну и что? Транзистор же.

А вот с NPN термином придется повозится

NPN транзисторы более распространены в электронике, потому что являются более эффективными

Самые распространённые это рассматриваемые 2N2222 (MMBT2222) получили распространение за рубежом, у нас с советских времен это КТ315 - транзистор легенда (А альтернативы то были?), во многих старых схемах вы встретите его. Сейчас постепенно уходит и заменяется аналогами, да просто потому что есть Ali и нет нашей промышленности, в том числе и электронной. Короче зарубежные аналоги: 2SC641, 2SC634, BFP722

Принцип работы

Я не буду тут говорить о NPN, PNP переходах в интернете полно всего этого, а у нас практика, поэтому кратко и по существу - как протекает ток

Ток через транзистор течёт, когда через базу так же протекает ток. Когда через базу ток не течет то и переход коллектор - эмиттер закрыт.

Посмотрим на рисунок

Изменено и добавлено: 28.12.2022 А зачем вообще нам этот транзистор?-5

Ток через базу не течет следовательно переход коллектор - эмиттер закрыт, тока нет, усиления нет - транзистор закрыт (красный на схеме)

Следующий рисунок

Изменено и добавлено: 28.12.2022 А зачем вообще нам этот транзистор?-6

Через базу-эмиттер течет маленький, небольшой ток, управляющий (зеленым на схеме). Тогда через коллектор - эмиттер протекает большой ток (красным на схеме) - транзистор открыт ток течет.

Вот и весь принцип работы, подали ток на базу краник, транзистор открылся, не подали краник, транзистор закрыт. Но сразу вопрос, какое напряжение подать что бы открыть краник - транзистор? На базу-эмиттер мы можем подать напряжение до 6 вольт (из характеристик) нас это вполне устраивает так как с пина ESP8266 снимаем не больше 3,3 вольта. И тогда через Коллектор - Эмиттер потечет электрически ток напряжением до 40 вольт при силе тока до 0,6 ампер. Что так же нас вполне устраивает, так как напряжение больше 12 вольт мы не будем использовать. А вообще, иногда нужно больше и тут нужны другие транзисторы, и об этом в следующих статьях.

Нарисуем схему включения с общим эмиттером.

Схема включения с общим эмиттером.
Схема включения с общим эмиттером.

Вот схема и такая схема абсолютно правильная она позволяет избежать перегрузки выходов ESP8266 так как в данном случае ESPшка будет открывать краник, а нагрузку возьмёт на себя транзистор.

Токоограничивающие резисторы

На выход Ардуины (R1) - от 500 Om до 4,7kOm,

На светодиод (R2):

  • 110 Оm - для 3, 3вольта
  • 200 Oм, 220 Om - для 5 вольт
  • 560-1 Kom - для 12 вольт

Вот например универсальная печатная плата в формате Sprint-Layout для подключения ESP -01 (Обзор ESP8266-01 распиновка, подключение к ПК)

Изменено и добавлено: 28.12.2022 А зачем вообще нам этот транзистор?-8

Эта плата позволяет запитать ESP-01 , а так же имеет площадки под транзистор MMBT2222A (SOT-23 для SMD)

Содержит:

Конденсаторы как фильтры по питанию

Понижающий преобразователь в 3.3 вольта AMS1117

Токоограничивающие резисторы, резисторы подтяжки (запаивать на выбор)

Транзистор MMBT2222A (SOT-23 для SMD и помните о перепутанных выводах относительно TO-92 )

Впрочем смотрите сами

 Плата для подключения ESP-01 в форматеSprint-Layout
Плата для подключения ESP-01 в форматеSprint-Layout
 Плата для подключения ESP-01 в форматеSprint-Layout
Плата для подключения ESP-01 в форматеSprint-Layout

Ссылка на файл: "Универсальная плата подключения ESP-01"

Фотография платы с частично запаянными транзисторами

Изменено и добавлено: 28.12.2022 А зачем вообще нам этот транзистор?-11
Изменено и добавлено: 28.12.2022 А зачем вообще нам этот транзистор?-12

И полностью

Изменено и добавлено: 28.12.2022 А зачем вообще нам этот транзистор?-13

Вот схема одного сегмента платы (всего их четыре - по количеству выходов)

Схема одного сегмента платы
Схема одного сегмента платы

Где:

Или так

Схема одного сегмента платы (читать  SMD 473 как SMD 472)
Схема одного сегмента платы (читать SMD 473 как SMD 472)

Или так, все вместе

Схема одного сегмента платы
Схема одного сегмента платы

Плата с самодельным адаптером ESP-01 отработала в парнике управляя шаровыми кранами и сейчас в зимнем отпуске.

Плата с самодельным адаптером ESP-01
Плата с самодельным адаптером ESP-01

Похожая плата с адаптером для ESP-01 еще первой ревизии к ней подключены температурные датчики ds18b20 и реле, она так же в зимнем отпуске после успешной работы в парнике.

Плата с самодельным адаптером ESP-01 V1
Плата с самодельным адаптером ESP-01 V1

Все это кстати управлялось Domoticzом, но об этом в следующий раз... Поэтому, как всегда продолжение следует...

Что бы не пропустить новые публикации подписывайтесь на мой канал TehnoZet-2, там много интересного! Мы только развиваемся! Понравилась статья, хотите продолжения - ставьте лайк, жмите палец вверх.

Пользуйтесь рубрикатором по каналу, там все по разделам: "Страничка путеводитель по каналу TehnoZet-2"

Связанные статьи

Тэги

#простоосложном

#длямаленьких

#щасспаяю

#подключаемся

#чтотамвнутри

#впоискахнеонки