¿Cómo puedo identificar los transistores con un bajo Vce-sat (voltaje de saturación del colector-emisor)?

Lo que desea hacer es saturar el transistor, lo que significa que desea una corriente de base (muy aproximadamente) 0,1 * la corriente del colector: alrededor de 0,3 mA, o las corrientes más altas no se verán afectadas. Suponiendo que está cambiando de una salida de 3.3V MCU, tendrá aproximadamente 2.6V a través de la resistencia base después de restar Vbe, por lo que Rb debería ser menor que 2.6 / 0.3 = 8.67kilohms (elija 8k2 o incluso redúzcalo a 4k7).

¿Qué voltaje da eso entre el colector y el emisor (Vce)? Compruebe la hoja de datos para su transistor elegido; Es probable que garantice "por debajo de 0.2V". p.ej. para el BC847, Tabla 7 muestra "VCEsat: IC = 10mA; IB = 0.5mA 90 (típico) 200 (mak) mV " Por lo tanto, Vce estaría por debajo de 0,1 V a corrientes por debajo de 10 mA, y tenga en cuenta que la corriente base es solo de 0,05 * la corriente del colector.

También vea el gráfico en la Figura 3 que muestra el rendimiento medido de un transistor de muestra, donde Vce (a 25C) es solo alrededor de 50mv en estas condiciones, aumentando a 100mv a 30mA.

Si eso no es suficiente, la mayor ganancia BC847 reduce Vce a aproximadamente 30mv en las mismas condiciones (ver Fig.11)

La mayoría de los transistores NPN de señal pequeña deberían tener información similar en las hojas de datos, acabo de usar el BC847 (también conocido como BC107 para temporizadores antiguos) como ejemplo.

Está intentando usar una resistencia de 1 kohm y esto significa que la corriente máxima (en corto) será de 3.3 mA (de un suministro de 3V3). Con el LED en el circuito, esto podría disminuir a aproximadamente 1 mA.

Si tiene tres circuitos LED de este tipo en paralelo, entonces necesitará que el transistor suministre aproximadamente 3 mA. Sin embargo, si tiene la intención de conducir la base del transistor desde un GPIO (u otra fuente similar), tiene sentido tirar el transistor y conducir directamente la carga de 3 mA.

Usted dice que desea cambiar 3 LED en paralelo desde una fuente de 3.3 V, y que desea tener una resistencia de 1 kΩ en serie con los LED en paralelo. Hay varios problemas aquí:

1. Poner los LED directamente en paralelo no es una buena idea. En lugar de una resistencia para todo el grupo, use una resistencia separada en serie con cada LED.

   No dijiste qué tipo de LED, así que usaré el verde típico como ejemplo. Estos caen alrededor de 2.1 V. Incluso si el interruptor no baja voltaje, eso deja a 1.2 V a través de la resistencia, lo que significa que pretende que el conjunto de LED se dirija con un total de 1.2 mA. Eso será bastante tenue, pero tendré que asumir el valor nominal de que esto es lo que quiere por alguna razón. Esto también significa que los LED paralelos no son para obtener más luz, sino porque los quiere en lugares físicamente diferentes.

   Su promedio ideal por LED es entonces de 400 µA. (1.2 V) / (400 µA) = 3 kΩ, que es la resistencia que debe usar por LED. Esto también tiene sentido solo al ver que 1/3 de la corriente debe ser a través de cada resistencia en comparación con la resistencia única, por lo que debe ser 3 veces más grande.

2. Como dijo Andy, con solo 1.2 mA en total, debería poder usar la salida digital directamente. Verifique la hoja de datos, pero es muy probable que 1.2 mA esté dentro de sus capacidades.

3. En este caso, el voltaje de saturación de un transistor NPN del lado bajo no es un gran problema. Con solo 1,2 mA de corriente de colector, puede ejecutarlo fácilmente hasta la saturación. 200 mV es un valor típico de voltaje de saturación en un caso como ese. Incluso si es tan alto como 500 mV, puede diseñar fácilmente para eso simplemente reduciendo los valores de la resistencia.

   Por ejemplo, si el interruptor cae 500 mV y los LED 2.1 V, eso deja 700 mV a través de las resistencias. Para obtener 400 µA por LED, necesita (700 mV) / (400 µA) = 1.8 kΩ.

4. Si realmente necesitas un voltaje de estado muy bajo por algún motivo (no se ve ninguno aquí), usa un FET en su lugar. El IRLML2502, por ejemplo, tiene una garantía de 80 mΩ o menos con una unidad de puerta de 2.5 V. A 1.2 mA, esto solo caerá 96 µV. La caída en los voltajes de avance de los LED será más que eso.