Encendido de un LED con transistor en modo de saturación

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Actualmente intento diseñar mi primer circuito de transistor para encender y apagar un LED. Así que se me ocurrió este diagrama de circuito:

Tengoqueusarlossiguientescomponentes:

Lo que necesito averiguar son los valores de R1 y R2. Así que primero elegí una corriente deseada de 70mA de la fuente de 5V a GND. De acuerdo con la hoja de datos del LED, 70mA de corriente induce una caída de voltaje de 1.3V. La figura 11 de la hoja de datos del transistor muestra que el voltaje de saturación a 70 mA es aproximadamente 0.06V. Ahora podemos calcular R2 usando la Ley de Ohm:

$$ R2 = \ frac {5V - V_ {D1} - V_ {CE (sat)}} {I_ {C}} = \ frac {5V - 1.3V - 0.06V} {0.07A} = 52 \ Omega $$

Para obtener la corriente base \ $ I_ {B} \ $, busqué la ganancia de corriente continua en la hoja de datos. El valor más bajo es \ $ \ beta = 10 \ $ como se muestra en la Figura 11. Por lo tanto,

$$ I_ {B} = \ frac {I_ {C}} {\ beta} = \ frac {0.07A} {10} = 7mA $$

Lo que definitivamente es un problema. No quiero extraer más de 2 mA de la fuente lógica, ya que posiblemente pueda dañarse. Para permanecer en el lado seguro, necesito encontrar una manera de aumentar el valor más bajo posible de \ $ \ beta \ $ para reducir la corriente base.

¿Es este el camino a seguir? Y si es así, ¿cómo lograría un aumento de \ $ \ beta \ $?

Por favor, no me digas que compre otros transistores con una mayor ganancia de corriente continua, aunque definitivamente lo haré más adelante.

    
pregunta Overblade

2 respuestas

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Para obtener la corriente de base IB, busqué la ganancia de corriente DC en   la ficha técnica. El valor más bajo es β = 10 como se muestra en la Figura 11.

La Figura 11 usa Ic / Ib = 10 para garantizar el voltaje de saturación más bajo posible, pero el transistor aún tendrá un voltaje de saturación bajo en relaciones más altas. En la figura 4 puede ver que un voltaje de saturación bajo se mantiene normalmente para relaciones Ic / Ib tan altas como 50 a Ic = 150 mA.

El PN2222A está garantizado para tener una Hfe de al menos 50 en Ic = 150mA y Vce = 1V, y la Hfe típica es ~ 200. Para cambiar 70mA con 2mA necesita al menos 35. Por lo tanto, incluso en el caso peor debería poder hacer el trabajo, solo con un voltaje de saturación más alto que el utilizado en sus cálculos.

    
respondido por el Bruce Abbott
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"No me digas que compre otros transistores" ... eso es lo que quería sugerir: usar un MOSFET en lugar de un NPN, clasificado a 150 mA (o más). La puerta / base de un MOSFET consume menos (generalmente mucho menos) que 1 mA. De lo contrario, el par Darlington es otra solución si, por alguna razón válida, debe mantener estos transistores específicos. Su cálculo sobre R2 es correcto.

    
respondido por el Fredled

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