Calcular el valor del resistor base

Primero debe determinar cuál es la corriente máxima del colector que el transistor debe soportar cuando está encendido.

Divida esta corriente de colector por la ganancia del transistor para obtener la corriente de base mínima requerida. La ganancia de un BJT varía según el punto de operación, por lo que debe mirar la hoja de datos detenidamente para ver qué valor de ganancia puede asumir a su máxima corriente de recopilación.

Una vez que sepa la corriente de base mínima requerida, es solo una cuestión de la ley de Ohm encontrar la resistencia de base. La unión B-E del transistor parece un diodo al circuito de conducción. Figura que caerá alrededor de 700 mV cuando la corriente de base está fluyendo. Resta eso del nivel lógico alto para encontrar el voltaje a través de la resistencia base. Según la ley de Ohm, la resistencia es el voltaje dividido por la corriente.

Recuerde que este cálculo se basó en la corriente de base mínima requerida. Eso significa que el resultado es la máxima resistencia de base permitida. Por lo general, es bueno redondear la resistencia uno o dos valores estándar para dejar algo de margen.

Ahora que ha elegido una resistencia de base, trabaje hacia atrás para encontrar la corriente de base real, y verifique que la salida digital pueda ofrecer eso. Si no, ese transistor en ese circuito no funcionará.

Dicho todo esto, ¿por qué no usar un FET? Parece que solo necesita cambiar 12 V. Parece que el IRLML2502, por ejemplo, funcionaría bien aquí. Entonces no necesitas una resistencia de base en absoluto. La caída de voltaje en el estado también será menor.

Un transistor NPN es un amplificador de corriente, permite que una corriente fluya entre el colector y el emisor que es hFe veces mayor que la corriente que fluye de la base al emisor. esto le permite controlar la corriente a través del colector controlando la corriente que fluye a través de la base.

Si desea utilizar un transistor NPN como amplificador de corriente, la corriente de base Ib que necesita es la corriente de recopilador Ic dividida por la hFe del transistor que se encuentra en la hoja de datos, por lo tanto,

$$ I_b = \ frac {I_c} {h_ {Fe}} $$

Si el transistor se usa como un amplificador de corriente, no podrá descargar la tensión completamente a tierra, para hacer eso tiene que estar en el regón de operación del transistor donde está permitiendo suficiente corriente aunque relativamente , para permitir que el transistor se encienda completamente. la forma en que lo haces es aumentar la corriente base en un factor de 5, por lo que ahora la ecuación para usar un transistor bjt como interruptor se convierte en

$$ I_b = \ frac {5I_c} {h_ {Fe}} $$

Ahora conoce la corriente de base necesaria si conoce la corriente que necesita para encender a través de la ruta del colector-emisor.

ahora puede calcular la resistencia necesaria si conoce la tensión de alimentación que es

$$ R_b = \ frac {V_ {cc} -V_d} {I_b} $$

donde Vcc es el voltaje de suministro y Vd es el voltaje de diodo del diodo base, típicamente \ $ V_d = 0.66V \ $.

En conclusión

$$ R_b = \ frac {h_ {Fe} (V_ {cc} -V_d)} {5I_c} $$

La escala por un factor de 5 es solo una regla de oro, pero siempre se puede analizar en la hoja de datos la cantidad de corriente que necesita a través de la base para activarlo.

Me arriesgaré a salir del tema: cambie sus NPN, use un par Darlington o use N-MOSes.

TIP41C tiene una ganancia mínima de 15. La tira de LED de nivel bajo (ish) es de 4.8W por metro, es decir, 400 mA. Por otro lado, ESP8266 tiene una corriente GPIO máxima de 12mA. Si realiza los cálculos 12mA / (400mA / 15/3) obtendrá una longitud máxima de 1,35 metros.

Tomé valores extremos: IRL debería funcionar con aproximadamente 2 a 2,5 metros (7 a 8 pies) de una tira de LED, pero eso es todo.

Para tu pregunta real, ya tienes dos buenas respuestas, así que no las repetiré.