NPN transisor switch
NPN transistor switch 회로
다리가 세개있는 BJT 트랜지스터는 교류전류에 쓰이면 증폭기, 직류전류에 쓰이면 스위치가 된다. 관련된 많은 내용은 일단 덮어두고, 일단 일반적으로 쓰일 수 있는 트랜지스터 스위치를 만든다. 여기에서는 2n2222a npn 트랜지스터를 사용해 직류모터를 돌려본다. pnp보다는 npn을 사용한 회로가 더 직관적으로 이해가 쉽고, 그중에서도 2n2222a 가 허용전류등의 면에서 범용적으로 쓰이기 알맞기 때문이다.
2N2222A
Manufacturer |
Vce |
Ic |
PD |
fT |
|---|---|---|---|---|
ST Microelectronics[1] |
40 V |
800 mA |
500 mW/1.8 W |
300 MHz |
회로 구성
- BJT 트랜지스터는 3개의 다리- Base, Collector, Emitter를 가지고 있다. B,C,E 각 가각 어느 다리인지는 모델마다 다르므로 자료를 찾아 확인하자.
- Base에 연결된 아두이노 신호로 Collector 와 Emittier사이에 전류를 끄거나 켤 수 있다.
- Base에 아두이노를, Collector에 작동시키고자 하는 부하를 (이 경우에 디씨모터), Emitter에 그라운드를 연결한다.
- Base와 Emitter (그라운드) 사이에 풀다운 저항을 넣어 아두이노 신호가 open 되었을 때 Base로 입력되는 신호가 Floating(정확한 값을 가지지 못하고 주변 환경-공기중 수증기 등-에 따라 마구 바뀌는 것) 되는 것을 방지한다.(사실 아두이노에 연결할 때는 아두이노 핀은 플로팅값을 갖는 일은 없으므로 불필요하다.) 일반적으로 10K옴이면 적당하다.
- Base와 아두이노 사이에 적당한 저항을 넣어 Base에 Bias 전압을 걸어준다. Bias가 너무 작으면(일반적으로 0.7V이하) 스위치가 안켜지고 너무 크면(6V이상) 트랜지스터가 과열된다. 일반적으로 1K 옴이면 적당하다. ( 정확한 계산 예 추가요함)
- 모터에 연결된 다이오드는 모터 운전시작/ 정지시 역전류가 회로를 망치는 것을 방지하기위함.