BCN3D+

PCB Relé

Presentación PCB

El objetivo de esta PCB es poder alimentar la Raspberry Pi (5V) a través de la fuente que entrega 12V y conectar varios sensores a la Rapsberry Pi por el puerto GPIO.
De momento solo está diseñado el Relé para poder apagar la impresora a través de Octoprint. Luego tengo en mente añadir sensores de temperatura y humos, pero eso será en la segunda fase.
Para pasar de los 12V que entrega la fuente de alimentación a los 5V que necesita la Raspberry Pi he optado por hacer un circuito reductor con el LM2596. Este circuito se vende por menos de 5€. Yo lo que he hecho es integrarlo todo en una PCB para no tener varias PCBs.

Relé desconexión BCN3D+

Calcular la resistencia de base

Circuito para poder activar un relé desde una salida de 3.3V

Como se puede ver en el circuito hay dos mallas: la que incluye la fuente de 12V, el relé y la tensión que cae entre el colector y el emisor y la malla que incluye la tensión de control, la resistencia de base y la tensión que cae entre base y emisor.

Primera Malla

$-12+I_C\cdot R_{RELE}+V_{CE}$

Cuando el transistor está saturado la caida de voltaje en $V_{CE}$ es muy baja debido a que se comporta como interruptor cerrado. Por lo tanto podemos reescribir la ecuación:

$I_C=\frac{12}{R_{RELE}}$

Podemos calcular el valor de $I_C$ porque podemos saber con un polímetro que resistencia tiene el Relé.

Segunda Malla

$-3.3+I_B\cdot R_B+V_{BE}$

Aislamos $R_B$ y nos queda:

$R_B=\frac{3.3-V_{BE}}{I_B}$

Cálculo Resistencia Base

Relación Corrientes BJT:

$I_C=\beta \cdot I_B$

Con esta relación de corrientes tenemos todo lo necesario para poder encontrar $R_B$:

$R_B=\frac{(3.3-V_{BE})\cdot \beta }{I_C}$

$V_{BE}$ para los transistores de silicio es $0.6V$
$\beta$ lo podemos medir con un polimetro o mirar en el datasheet del transistor
$I_C$ ya la hemos calculado anteriormente