Circuito simple con transistor usando Raspberry Pi

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Estoy tratando de usar una Raspberry Pi para controlar un conjunto de 4 LEDs . Me gustaría controlar el LEDs en el software usando un pin GPIO . Aquí está el esquema que he encontrado ... (ignore el cable en la esquina superior derecha del diagrama, el transistor debería hacer o romper el circuito)

Estaré usando una batería 9V para alimentar 4 LEDs en serie. Cada LED tiene una caída de voltaje de 2V y una calificación actual de 20mA . Por lo tanto, mi resistencia debe tener el valor de 50 Ohms (1 V / 20 x 10 ^ -3 A ). El diagrama muestra un valor de resistencia incorrecto.

Mi problema es que no estoy seguro de lo que sucederá cuando conecte el pin del Pi a la base del transistor. ¿Significará que el pin se conecta al circuito 9V y dibujará 20mA después de configurar el pin en alto? ¿O el voltaje de los pines tiene su propia influencia? (el pin opera en 3.3V ).

Probablemente hay una mejor manera de hacer esto, pero estoy tratando de aprender sobre los transistores, por lo que no quiero eliminar el transistor.

    
pregunta CS Student

3 respuestas

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Así es como debes conectar el transistor NPN:

R_GPIO debe limitar la corriente base a aproximadamente diez veces la corriente del LED dividida por la ganancia del transistor. Suponiendo una ganancia de 150 en la corriente de colector especificada:

$$ R_ {GPIO} = {{3.3 V - 0.7 V} \ sobre {10 \ cdot {20 mA \ sobre 150}}} \ approx 2 k $$

    
respondido por el Cornelius
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Una forma correcta de hacer esto es:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En un transistor NPN, el voltaje entre el emisor y la base nunca será de más de aproximadamente 0.7 voltios. En su circuito, si un valor alto desde el Pi es 3.3 voltios, el emitter quedaría a 2.6 voltios, lo que no es suficiente para encender los LED.

A mi manera, el voltaje del colector / emisor debe ser de aproximadamente 0,3 voltios cuando la salida Pi es Alta. La resistencia de base limita la corriente extraída de la salida Pi cuando es alta.

    
respondido por el Peter Bennett
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Este circuito no funcionaría, incluso si el colector y el emisor no estuvieran cortocircuitados. Suponiendo una caída de voltaje de 2V en cada diodo cuando están encendidos, el emisor estaría a aproximadamente 8V, incluso si la resistencia estuviera cortocircuitada. La base debe ser aproximadamente 0.7V más alta que la del emisor para que el transistor permanezca encendido, aproximadamente 8.7V. El Pi tiene salidas de 3.3V, y por lo tanto no es lo suficientemente grande como para mantener el transistor encendido

    
respondido por el Scott Seidman

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