Почему один светодиод загорается с общим эмиттером?

Я видел учебники, направленные на новичков, предлагающие способ управлять светодиодом от чего-то без достаточного тока, это:

schematic A
(вариант A)

, но почему бы это не сделать:

schematic B
(вариант B)

Вариант B, по-видимому, имеет некоторые преимущества перед вариантом A:

  • меньше компонентов
  • транзистор не насыщается, что приводит к более быстрому отключению.
  • базовый ток хорошо используется в светодиоде, вместо того чтобы сделать базовый резистор теплым.

и преимущества варианта A кажутся немногочисленными:

  • приближает груз к направляющей питания.

, но когда Vcc значительно больше, чем прямое напряжение светодиода, это вряд ли имеет значение. Итак, учитывая эти преимущества, почему предпочтительнее вариант A? Что-то я не замечаю?

51 голос | спросил Phil Frost 13 FebruaryEurope/MoscowbWed, 13 Feb 2013 02:12:31 +0400000000amWed, 13 Feb 2013 02:12:31 +040013 2013, 02:12:31

5 ответов


35

Я бы поспорил, что есть меньше «gotcha's» с опцией A. Я бы рекомендовал вариант A людям с неизвестными навыками в области электроники, потому что их не так много, чтобы не работать. Для того чтобы вариант B был жизнеспособен, должны выполняться следующие условия:

  • \ $ V_ {CC_ {LED}} \ $ должен быть равен \ $ V_ {CC_ {CONTROL}} \ $
  • \ $ V_ {CC} \ $ должен быть больше \ $ V_ {f_ {LED}} + V_ {BE} \ $
  • Это топология, уникальная для устройств BJT.

Эти условия не столь универсальны, как могли бы показаться. Например, при первом предположении это исключает любое вспомогательное питание для нагрузки, которая отделена от логического источника питания. Он также начинает сжимать значения \ $ V_ {CC} \ $ для одного светодиода, когда вы начинаете говорить о синих или белых светодиодах с помощью \ $ V_f \ $> 3,0 В и контроллер, работающий от источника питания менее 5,0 В. И я считаю, что вы не можете заменить BJT в варианте B MOSFET, если хотите устранить этот базовый ток.

Кроме того, сложнее (незначительно, но все же) рассчитать сопротивление нагрузки. С помощью опции A вы можете использовать аналогию, такую ​​как «считать транзистор работать как переключатель». Это легко понять, и тогда вы можете использовать знакомые уравнения для вычисления \ $ R_ {load} \ $.

\ $ R_ {нагрузки} = \ dfrac {V_ {CC} -V_ {f_ {LED}}} {I_ {LED}} \ $

Сравните это с тем, что требуется для варианта B, и наблюдается незначительное увеличение сложности:

\ $ R_ {нагрузка} = \ dfrac {V_ {CC} -V_ {f_ {LED}} - V_ {BE}} {I_ {LED}} \ $


Пара, что с тем, что преимущества варианта B часто не нужны. Помимо уменьшенного количества деталей базовый ток от опции A не должен увеличивать потребление энергии более чем на 10%, а светодиоды редко (необоснованная качественная оценка) управляются достаточно быстро для насыщения BJT до состояния.

ответил W5VO 13 FebruaryEurope/MoscowbWed, 13 Feb 2013 02:53:39 +0400000000amWed, 13 Feb 2013 02:53:39 +040013 2013, 02:53:39
21

Еще лучшая вариация в вашей опции «B» - это включение светодиода последовательно с коллектором, оставив резистор последовательно с эмиттером.

schematic

имитировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Это превращает транзистор в приемник с регулируемым током, где ток определяется базовым напряжением, минус V BE , через резистор. Базовое напряжение обычно исходит от цифрового выхода микроконтроллера, который подается от регулятора, поэтому его значение жестко контролируется. Например, если вы используете 3.3V логику и имеете резистор 270 o ©, через светодиод вы получите приятный 10 мА.

Анод светодиода (или даже длинная строка светодиодов) подается от более высокого напряжения (которое даже не требуется регулировать) и любое падение напряжения, которое не появляется на светодиодах (светодиодах) появляется через транзистор.

ответил Dave Tweed 13 FebruaryEurope/MoscowbWed, 13 Feb 2013 02:36:46 +0400000000amWed, 13 Feb 2013 02:36:46 +040013 2013, 02:36:46
12

Вариант B требует, чтобы управляющий сигнал поднимался до более высокого напряжения, чем напряжение падения светодиода плюс падение напряжения базы /эмиттера. Если ваш управляющий драйвер способен работать на более высоком напряжении, чем падение напряжения светодиода, а также падение напряжения на базе транзистора /эмиттера, тогда будет действовать вариант B.

Опция A, с другой стороны, может легко управлять любым снижением напряжения светодиода при условии, что ваш рельс питания достаточно высок, и вы не достигнете напряжения пробоя основного /коллектора.

Также имейте в виду, если вы собираетесь последовательно управлять несколькими светодиодами, вы должны добавить все напряжения падения светодиодов.

ответил helloworld922 13 FebruaryEurope/MoscowbWed, 13 Feb 2013 02:25:09 +0400000000amWed, 13 Feb 2013 02:25:09 +040013 2013, 02:25:09
7

Вариант A является опрятным переключателем ВКЛ /ВЫКЛ. Когда BJT насыщен, ток светодиода зависит в основном от Vcc и R3, поэтому светодиод будет иметь постоянную яркость.

Вариант B является «эмиттерным повторителем» и заставляет светодиодный ток зависеть от входного напряжения, поскольку VE будет Vin -0.7.

Вариант B хорош, если вы хотите контролировать ток и яркость светодиодов. Но в большинстве случаев лучше делать с опцией A и схемой PWM (точнее)

ответил Joan 13 FebruaryEurope/MoscowbWed, 13 Feb 2013 02:43:47 +0400000000amWed, 13 Feb 2013 02:43:47 +040013 2013, 02:43:47
4

Я не уверен в вашем предполагаемом предположении, что обычным способом является использование общей конфигурации эмиттера. Однако предположим, что это правда. Не стоит вникать в достоинства различных подходов, так как это не ваш вопрос в любом случае.

Я думаю, что причина в том, что общая конфигурация эмиттера является концептуально очевидной, и есть немного больше, чем это. Имейте в виду, кто пишет такой совет, который вы «видите в Интернете где-то». Парень, который использует любой метод, подходит для конкретного дизайна без его появления для него, это даже вопрос, который не собирается думать о создании веб-страницы о том, как управлять светодиодом. Это тот человек, который только что провел 2 дня, выяснив, какие ноги транзитора являются сборщиками, эмиттером и базой-а-ма-то, а затем неделя получает код микроконтроллера, чтобы мигать светодиодом, который будет с гордостью размещать Looky меня мир, я сделал моргнул мне светодиод. Для этих людей общая конфигурация эмиттера является концептуально очевидной.

Общим эмиттером является сортировка случая с плакатом использования биполярного транзистора. Более очевидно, как транзистор обеспечивает усиление. Для новичков, последователей эмиттеров и, что еще хуже, использование биполярного в качестве управляемого токового стока, похоже на передовые концепции.

ответил Olin Lathrop 13 FebruaryEurope/MoscowbWed, 13 Feb 2013 04:12:23 +0400000000amWed, 13 Feb 2013 04:12:23 +040013 2013, 04:12:23

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132