Manejo de un LED de alta potencia (200 mA) con un transistor GPIO y NPN

Con esos resistores de valor, necesita un transistor con al menos 25 hfe y una corriente de colector de más de 275 mA. ~ 6v / 22Ω = 0.272A (272mA) de corriente a través del LED, y (3.3v - 0.6v) / 330Ω = 0.0081A (8.1mA) de corriente a través de la base.

Un transistor 2n2222 común funcionaría. De lo contrario, lo tienes bien. Además, es posible que desee utilizar el resistor de valor real de 30Ω o superior, para evitar sobrecargar el led.

El problema principal de este esquema todavía no se menciona en las respuestas. Es la potencia muy grande en la resistencia limitadora de corriente. \ $ P = \ frac {U ^ 2} {R} = \ frac {6 * 6} {30} = 1.2W \ $

Esto tendrá dos efectos:

1. La resistencia debe estar clasificada para esta potencia y aún estará muy caliente.

2. La eficiencia del esquema será bastante baja: 0.6W en el LED versus 1.2W en la resistencia = 30%; Como resultado, la batería se descargará mucho más rápido de lo posible.

Para tales LED potentes, sugeriría otra solución, descrita en mi respuesta en otra pregunta similar . El esquema de esta respuesta es directamente aplicable para el suministro de 9 V, pero un diodo Schottky debe conectarse en serie con el LED, ya que no soportará el voltaje inverso de 9 V.

Este es un uso adecuado de un transistor NPN, con algunas advertencias.

Un transistor NPN requiere una entrada de corriente constante al pin base para mantener la corriente que fluye entre el colector y el emisor. La cantidad de corriente que puede fluir entre C y amp; E es la ganancia multiplicada por la corriente base. La cantidad de energía que un transistor está disipando es la caída de voltaje en C & E multiplicada por el flujo de corriente. Para un transistor pequeño, esto es alrededor de 0.3v, 1.0v para un transistor grande, y hasta 4 voltios (!) Para un darlington. Esta caída de voltaje debe calcularse exactamente igual que la caída de voltaje del LED, y la potencia se expresa como calor en el propio interruptor, lo que hace que se caliente (y puede requerir un disipador de calor).

Una resistencia de 320 ohmios en una línea GPIO de 3.3 v fluirá ~ 10 miliamperios, y para mover 200 miliamperios en las líneas C y E se requerirá una ganancia mínima (hFE) de 20, que es el mínimo suministrado por un transistor de potencia como el TIP41C . Un pequeño transistor de señal como un 2N2222 tiene una ganancia de cientos, pero una corriente máxima de 200 miliamperios. Es un escenario de gallina y huevo y probablemente requerirá un transistor de par Darlington más caro como el TIP120 . El Pi suministrará energía constantemente mientras el LED esté encendido.