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
А вот, что показывает тестер и собственно сам транзистор
И 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"
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
Ток через базу не течет следовательно переход коллектор - эмиттер закрыт, тока нет, усиления нет - транзистор закрыт (красный на схеме)
Следующий рисунок
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.
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)
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
Ссылка на файл: "Универсальная плата подключения ESP-01"
Фотография платы с частично запаянными транзисторами
И полностью
Вот схема одного сегмента платы (всего их четыре - по количеству выходов)
Где:
- TR NPN - транзистор MMBT2222A
- R1 - токоограничивающий резистор (статья на канале: "Подтягивающий (стягивающий), токоограничивающий резисторы. Зачем, для чего, почему и конечно, что делать?") в данном случае это SMD 473-47кОм, а должно быть SMD 472 - 4.7kΩ (но даже так работает!)
- Нагрузка это реле (статья на канале: "Реле и его использование в связке с ESP8266") или в данном случае плата управления шаровыми кранами (статьи на канале: "Автоматические краны для организации полива и системы "Аквастоп")
Или так
Или так, все вместе
Плата с самодельным адаптером ESP-01 отработала в парнике управляя шаровыми кранами и сейчас в зимнем отпуске.
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.
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
- Адресная светодиодная лента из Леруа
- Оптрон строение, назначение, подключение к ESP8266
Тэги
#простоосложном
#длямаленьких
#щасспаяю
#подключаемся
#чтотамвнутри
#впоискахнеонки