R2 establece la corriente a través de los LED. Debe absorber la diferencia de voltaje entre la fuente y los LED. Un típico LED blanco súper brillante de 5 mm cae aproximadamente 3.3 V a 20 mA. Una batería de NiMH AA de 3.6V debe entregar entre 4.2V y 3.3V según el estado de carga, con un promedio de aproximadamente 3.8V. El transistor caerá aproximadamente 0.1V en saturación, dejando ~ 0.4V a través de R2. Con 3 LED que consumen 20 mA cada uno, la corriente total es de 60 mA, por lo que la resistencia requerida es 0.4V / 0.06A = 6.7 ohmios (una resistencia de 6.8 y amp; ohm; estará lo suficientemente cerca). Si desea una corriente LED más baja, insértela en la fórmula.
Si los LED no están bien emparejados, es posible que no dibujen la misma corriente en paralelo. Este problema se puede evitar dividiendo R2 en 3 resistencias que alimentan cada LED por separado. El valor de cada resistencia debe ser 3 veces mayor que el total, por ejemplo. 20 & ohm; (utilice el valor más cercano al 5%, 18 & ohm; o 22 & ohm;).
R1 establece la corriente base de Q1. Debe suministrar suficiente corriente para saturar el transistor, de modo que pueda cambiar el voltaje completo de la batería a la salida a la corriente requerida. La corriente del colector se amplifica por la ganancia de corriente del 2N3906 (Beta o Hfe), que en el funcionamiento normal está entre 60 y 300. Sin embargo, en la saturación, la ganancia de corriente se reduce, por lo que puede requerirse una relación de corriente de colector / base más baja (por ejemplo, 20: 1 ).
El valor de R1 se puede calcular de la misma manera que para R2 (determinar el voltaje en la resistencia, aplicar la Ley de Ohm). Sin embargo eso revela un problema con tu circuito. Un panel solar de 6V generalmente tiene 12 celdas en serie, suministrando ~ 0.5V cada una. En la oscuridad, cada celda actúa como un diodo de silicio, por lo que el panel tiene efectivamente 12 diodos en serie. Cuando se alimenta externamente, la acción del diodo caerá ~ 0.5V por celda, para un total de 6V. Esto es más alto que el voltaje de la batería NiMH, pero su circuito necesita un voltaje más bajo (preferiblemente cero voltios) para encender el transistor. Solo funciona debido a la corriente de fuga en el panel solar, que no está definido y cae a cero cuando el voltaje del panel se acerca a cero.
Si intenta aumentar la corriente base de Q1 reduciendo el valor de R1, entonces la corriente oscura del panel puede limitarlo. Para garantizar una corriente de base suficiente, puede conectar una resistencia a través del panel. El valor combinado de esta resistencia (llamémosla R3) y R1 luego establece la corriente base de Q1. Suponiendo 3.8V de la batería, 0.6V a través de la base del emisor Q1, y 60mA / 20 = 3mA de corriente base, R1 + R3 = (3.8V-0.6V) / 3mA = 1067 & ohm ;. La división de ese valor en resistencias iguales da 534 & ohm; por resistencia (470 & ohm; estará lo suficientemente cerca). R3 desperdiciará aproximadamente 12 mA de la corriente de carga potencial, pero esto no debería ser significativo.
A la luz del sol, el panel puede suministrar hasta 330 mA de corriente de carga. Esto puede estar ligeramente por encima de la corriente de goteo recomendada para las células AA (por ejemplo, 200 mA para una celda de 2000 mAh), sin embargo, es poco probable que esta corriente alta cause daños, ya que solo ocurrirá durante aproximadamente una hora a la mitad del día.
