より高い電圧を維持するために2つのArduinoデジタルピンを並行して使用できますか?


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センサーへの電源としてデジタルピンを使用しています(消費電流は約7mA)。

残念ながら、センサーはデジタルピンの電圧を3.3vから3.0vに引き下げます。これはセンサーにとって十分ではありません。

2つのデジタルピンを一緒に接続し、両方でより高い電圧を維持できるようにすることはできますか?それとも、私のミニから魔法の煙が放出されますか?


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「足の片方を机の最短脚の下に置いて、がたつくのを防ぎますが、それでも少しぐらつきます。2本目の足をそこに置いて、しっかりと固定する必要がありますか?」
Ignacio Vazquez-Abrams

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「床を正しく取り付けて机を正しく支える家は、ここでの正しい解決策です。」
kolosy 2013年

私はあなたの両方のarn'tの間違った(笑)IgnacioVazquez-エイブラムス@の両方に+1、意味
通行人

arduinoのタイプ(プロセッサ、5Vまたは3v3)やセンサーのタイプ(その7 mAで必要な最小電圧はどれくらいですか、その平均またはピークですか)など、多くの詳細を省略しました。
Wouter van Ooijen 2013年

笑魔法の煙のコメント+1の+1をもらいます
Anthony Russell

回答:


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はい、でも違います。

はい、2つのピンを使用してより多くの電流を供給することができます。または、あなたの場合、それぞれからより少ない電流を供給することができます。これは一般的な方法ですが、マイクロコントローラーではあまり使用されません。LEDドライバー、ULN2803モータードライバーなどのデバイス、または複数のトランジスタを並列に接続します。複数の抵抗を並列に接続することもできます。マイクロコントローラでは、大電流を持ち上げるようには設計されていませんが、電圧ドループに対処する必要があります。単一のソースに並列に接続されたピンが異なる高/低状態にならないようにする必要があります(短絡を作成)。また、1つのピンが他のピンよりも強い可能性があることを考慮する必要があります(製造の現実)。両方のピンを同じポートに配置して、同時に変更できるようにして、ショートの可能性を最小限に抑えることをお勧めします。

しかし、いいえ、それはあなたのために実際には機能しません。どのArduino Miniかはわかりませんが、実際には問題ではありません。さまざまなバージョンにはすべてATMega168またはATMega328チップが搭載されており、ほとんどのマイクロコントローラーと同様に同じ仕様です。出力ピンで電圧ドループが発生します。電流のソースまたはシンクが増加すると、電流の方向と電圧レベルに応じて、電圧が減少または増加します。

確認する必要がある2つのことは、Voh(電圧出力が高い)のDC特性とピンドライバーの強度です。

ここに画像の説明を入力してください

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これらはすべてのVCCレベルの特性を示しているわけではありませんが、2.7vと3.0vは5.0vよりも3.3vのVCCに近いため、これらの2つのグラフを使用します。

VCC = 3vのテスト条件は、Ioh(電流出力ハイ)が-10mA(電流ソース、10mA)であることに注意してください。10mAのソースでは、Vohは最低2.3vです。これはVCCより0.7v低い値です。

グラフを見てください。一方の側に電流があり、もう一方の側に電圧があります。ロジックハイでの出力電流が0mAの場合、ピンの電圧は2.7v、つまりVCCになります。5mAでは、ピン電圧は2.5vになります。0.2vを失った。10mAで、あなたは〜2.2v、0.5vの損失です。

2つのピンを並列に配置した場合でも、基本的には2つのピン間の電流を半分にしますが、8mAのピークを想定すると、それぞれ4mAであり、VCCより約0.2v低くなります。いくつかのピンを並列に必要とするため、必要以上に高いリスクが発生し、正当な理由なく複数のピンを使用する可能性があります。

使用しているセンサーは記載していませんが、全体として3.3v電源に直接接続するか、センサーの電源を制御する必要がある場合は単一のピンでトランジスタ/ mosfetを使用する必要があります。


クール、ありがとう。単純な接合トランジスタはここで機能しますか、それとも完全なMOSFETが必要ですか?これについて考える:sparkfun.com/datasheets/Components/BC546.pdf
kolosy

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@kolosy正直なところ、そうでないかもしれません。小信号のnpnまたはmosfetは機能しますが、どちらも完璧ではありません。そしてあなたのセンサーは敏感です。0.3v vccの違いにより機能が停止した場合は、どちらかに問題がある可能性があります。npnトランジスタは、VCEで約0.2v降下します(シリコントランジスタのVBEで0.6v降下と同じではありません)。つまり、センサーでは3.1v、トランジスタでは0.2vです。mosfetは非常に低いDS抵抗を持っていますが、センサーに影響を与えるには十分かもしれません。センサーは3vまたは3.3vまたは3.6vセンサーですか?
2013年

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実際には-それはそれほど敏感ではありません、私はそれの電力定格の最低範囲にいます。3.3v-20vを実行でき、出力として0-3vを生成します。それは単なる湿気センサーです:vegetronix.com/Products/VH400 ..この全体はLiPoバッテリーから実行されているので、バッテリーラインに給電するだけで、3.4v以下にはなりません。
kolosy 2013年

@kolosyああ、そうです、npnは他の2n3904、2n2222と同様に問題ありません。どんな小さな信号でも素敵です。
通行人2013年

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できますが、それは悪い考えです。

典型的なマイクロコントローラーピンは、最大40mAを簡単にソースまたはシンクできます(少なくとも、これは、ほとんどのArduinoボードが組み込まれているAVRチップの典型です)。したがって、電流引き込みは問題ではない可能性があります。

また、デジタル出力として設定されたピンが電源レールより数ミリから数十ミリボルト低くなることもよくあります。つまり、3.3V電源が出力ピンに完全には現れません。これは電圧垂下と呼ばれます。

センサーがより高い電圧の供給を必要とする場合、供給レールを増やす(たとえば、3.3Vから5Vに)か、Arduinoの外部でセンサーに電力を供給する必要があります。つまり、電源ピンを3.3Vソースに直接接続します。 。

さらに、I / Oピンを直接の電源として使用することはお勧めできませんが、MOSFETまたは他のスイッチングICなどの電気スイッチを制御するためにピンを使用できます。


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センサーの仕様では3.3V〜20Vと表示されています。

ボードに3.3Vを超える電圧がある場合は、代わりにそれを使用することをお勧めします。

センサーは引き続き0〜3Vの出力を提供します。

2つのCPUピンが一緒に接続されている場合でも、少しは3.3Vを下回り、センサーは仕様から外れます。

a)より高い電圧が利用できない場合、またはb)センサーの電源をオフにする必要がある場合は、ロジックレベルのpチャネルFETを使用してセンサーに電力を供給することをお勧めします。

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