Cálculo de una resistencia para un transistor

Use la Ley de Voltaje de Kirchoff (KVL) para resolver el valor de la resistencia R2.

$$ V_ {CC} -V_ {R2} -V_ {LED} -V_ {Q1.CE (sat)} = 0 \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (1) \\ [0.2in] \flecha correcta V_ {CC} -R_2 \, I_ {LED} -V_ {LED} -V_ {Q1.CE (sat)} = 0 \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (2) $$

Resuelve la ecuación (2) para R2. Mire las tablas / gráficas de "saturación" en la hoja de datos del transistor para estimar el valor del voltaje \ $ V_ {Q1.CE (sat)} \, @ I_ {C (sat)} = I_ {LED} \ $.

La corriente de base deseada \ $ I_ {B (sat)} \ $ para saturar la ruta del colector-emisor del transistor Q1 viene dada por la ecuación (3):

$$ I_ {B (sat)} = I_ {C (sat)} / \ beta_ {sat} \ bigg \ rvert_ {I_ {C (sat)} = I_ {LED}, \; \ beta_ {sat} = 10} \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (3) $$

[SUGERENCIA: \ $ \ beta_ {sat} = 10 \ $ proviene de la hoja de datos del transistor.]

Use KVL para resolver el valor de la resistencia R1.

$$ V_ {OH} -V_ {R1} -V_ {Q1.BE (sat)} = 0 \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (4) \\ [0.2in] \flecha correcta V_ {OH} -R_1 \, I_ {Q1.B (sat)} - V_ {Q1.BE (sat)} = 0 \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (5) $$

donde \ $ V_ {OH} \ $ es el voltaje mínimo para una salida HIGH lógica para la lógica 3V3 que está utilizando:

$$ V_ {OH} \ le V_ {LogicHigh} \ le 3.3 \, V \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (6) $$

Resuelve la ecuación (5) para R1. Mire las tablas / gráficas de "saturación" en la hoja de datos del transistor para estimar el valor del voltaje \ $ V_ {Q1.BE (sat)} \, @ I_ {C (sat)} = I_ {LED} \ $.

CHECKS

1. Verifique las clasificaciones actuales para el pin GPIO que está usando. Asegúrese de que el pin GPIO pueda obtener de forma segura \ $ I_ {B (sat)} \ $ amps de corriente cuando el pin esté configurado para una salida HIGH lógica.

2. Verifique las especificaciones eléctricas de los pines POWER del microcontrolador ("uC"). Asegúrese de que su diseño no consuma más corriente a través de los pines POWER de la unidad que la corriente máxima especificada para esos pines.

3. Calcule la potencia que debe disipar cada resistencia. Compre / use una resistencia cuya potencia nominal especificada sea al menos dos veces el valor de disipación de potencia calculado \ $ (P_ {SPEC} \ ge 2 P_R) \ $.

$$ P_R = I_R ^ 2 \, R $$

Tanto el led como la base del transistor usan la misma fórmula para calcular la resistencia.

(Vs - Vf) / If

Tensión de fuente menos la tensión directa del diodo, dividida por la corriente directa del diodo.

Para un transistor de base de silicio normal como el 2n2222, el Vf es 0.7V, como regla de oro.

Suponiendo una corriente máxima de colector de (5V / 40 ohms = 0.125 A), el PN2222 es simplemente excelente. Su corriente real estará menos basada en su led añadido a eso.

Quieressaberelvalordeunaresistencia,peronohasdichocuál.

DicequeelLEDdeberíatener100mAatravésdeél,peronodijoquévoltajecaerá.Asumamos1.2V,quedeberíaestarcercadeunLEDIR.Imaginemosqueeltransistorcaerá200mVensaturación.

Ustedestácomenzandocon12V.Eso,menoselvoltajeatravésdelLEDyeltransistordeja10.6VatravésdeR2.SegúnlaleydeOhms,R2=(10.6V)/(100mA)=106.Esaeslaresistenciamínimaabsoluta,yejecutaelLEDjustoenelborde.Poralgúnmargen,usaría120Ωalmenos.

EncuantoaR1,entroendetallesobrecómocalcularunaresistenciabaseen enlace .

Añadido en respuesta a los comentarios

Estoy usando una fuente de alimentación de 5v en lugar de una 12v

Realmente parece que tu esquema muestra 12 V. Es un poco difícil de leer, pero ciertamente no es 5 V.

Si realmente quieres decir 5 V, entonces no entiendo por qué escribiste 12 V en lo que obviamente es un esquema dibujado a mano. Eso simplemente no tiene sentido.

Estoy tratando de calcular R2.

Bien. Eso es exactamente lo que mostré como hacer arriba. Debería poder seguir el proceso anterior con cualquier voltaje de la fuente de alimentación, voltaje directo de LED y corriente de LED, para llegar a un valor adecuado para R2.