Necesita ayuda para calcular los valores de resistencia para el controlador IR LED

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Estoy conectando un controlador IR LED para un proyecto de Arduino. Estoy creando un prototipo.

El Arduino se ejecutará a 5 V, y estoy planeando usar su salida de 5 V para controlar el transistor que ejecuta el LED

El circuito que he encontrado utiliza un transistor NPN con la puerta controlada por una salida digital del Arduino. El digram me ha conectado el suministro de 5 voltios a través de una resistencia limitadora de corriente, el LED IR, y al colector del transistor. Llamaré a ese resistor R1

El emisor está conectado directamente a tierra.

La base del transistor está conectada a la salida del Arduino a través de otra resistencia. Llamaré a esta resistencia R2.

El LED que estoy usando es uno que compré de Radio Shack. El paquete dice que su corriente máxima es de 200 mA y que la tensión de alimentación es de 1,2 voltios.

Un cálculo rápido con la ley de Ohmios me dice que debo usar una resistencia de 50 ohmios para limitar la corriente a 100 mA. (r = v / I, 5 / .1 = 25).

No tengo idea de cómo calcular el valor de r2, la resistencia desde el pin de salida de Arduino hasta la base del transistor. Si observa el circuito a continuación, requiere R1 = 10 ohmios y r2 = 47 ohmios. No sé cómo se derivaron esos valores o la clasificación de los componentes a los que están destinados.

Ese circuito requiere un suministro de 4.5 voltios tanto para el Arduino como para el transistor. Estoy usando un Arduino Mega, y requiere una entrada de 7-12 voltios si está alimentando a Vin, o 5 voltios regulados desde un puerto USB. Tiene una salida regulada de 5 voltios con suficiente corriente para controlar mi transistor y LED.

¿Puede alguien ayudarme a calcular los valores de R1 y R2? Estoy usando un transistor de conmutación NPN con gaveta de salida en un paquete TO-92, ya sea 2222A o C1740.

    
pregunta Duncan C

1 respuesta

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La resistencia LED se calcula como $$ R_ {LED} = \ frac {V_ {IN} -V_ {F}} {I_F} $$

Que es, para una carga de 200mA: $$ \ frac {5-1.2} {0.2} = 19 \ Omega $$

Elija la siguiente resistencia común más alta (E24), que sería 20Ω.

Para una carga de 100 mA, el cálculo sería:

$$ \ frac {5-1.2} {0.1} = 38 \ Omega $$

39Ω es la siguiente resistencia E24 más alta, por lo que haría bien.

También debe verificar los requisitos de manejo de potencia de la resistencia. La potencia se puede calcular como $$ P = I ^ 2R $$

Lo que para su carga de 100 mA sería: $$ 0.1 ^ 2 × 39 = 0.01 × 39 = 0.39W $$ Por lo tanto, debe utilizar una resistencia de medio vatio, no las resistencias de un cuarto de vatio más comunes. Alternativamente, puede usar múltiples resistencias de un cuarto de vatio de mayor valor en paralelo para lograr la pequeña resistencia de 39Ω y el mayor manejo de potencia.

La resistencia de base está ahí para limitar la cantidad de corriente extraída a través del pin IO. El valor exacto en esta situación es bastante poco importante. Los valores comunes que se utilizan varían entre 470Ω y 1KΩ: lo que tenga en esa región a mano realmente. Como el LED utiliza una corriente tan baja, no va a necesitar calcular la ganancia de corriente del transistor ni nada del otro estilo.

    
respondido por el Majenko

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