Neden bir LED'i ortak bir yayıcıya sahip tahrik ediyor?


52

Yeni başlayanlara yönelik dersler gördüm, bir LED'i yeterli güncel sürüşe sahip olmayan bir şeyden sürmenin yolunu önermek:

şematik A
(seçenek A)

ama neden bu değil:

şematik B
(seçenek B)

B seçeneğinin A seçeneğine göre bazı avantajları var gibi gözüküyor:

  • daha az bileşen
  • transistör doymaz, daha hızlı kapanmaya neden olur
  • Baz akımı, LED direncini sıcak yapmak yerine LED'de iyi bir şekilde kullanılır.

ve A seçeneğinin avantajları az gibi görünüyor:

  • yükü tedarik rayına yaklaştırıyor

ancak Vcc, LED'in ileri voltajından önemli ölçüde büyük olduğunda, bu önemli değildir. Öyleyse, bu avantajlar göz önüne alındığında, neden A seçeneği tercih edilsin? Gözden kaçtığım bir şey mi?


3
Bu geçersiz bir sorudur çünkü hatalı bir varsayıma dayanmaktadır veya en azından sorunun dayandığı öncül için hiçbir kanıt yoktur. LED'i genellikle verici bacağına koyarım. Yeterli voltaj olduğunda, rezistörü vericiye ve LED'i kollektöre koyarım. Bu, bir akım emicisini, toplam gerilim için yeterince yüksek olduğu ve aşırı dağılmaya neden olacak kadar yüksek olmadığı sürece önemli olmayacağı şekilde yapar. Değişebilen bir tedarikle başa çıkmak için iyi bir yol. Fix ve -1 geri alacağım.
Olin Lathrop,

9
@OlinLathrop Buraya Phil'i yedekleyeceğim ve son kez bir verici takipçisi olan bir LED sürücü devresi için çevrimiçi bir şema gördüğümde hatırlayamadığımı söyleyeceğim. Ancedotal kanıt için, "LED sürücü şeması" için google resim araması yapmak, ortak yayıcı ve anahtar modu çözümlerinin bir kombinasyonunu sağlar.
W5VO

1
@ W5VO: Dediğim gibi, çoğu zaman bu şekilde yapmam. İnternette rastgele insanların önerdiği şey, yararlı bir şeyin kanıtı değildir. Neden bir grup ingiliz insanın belirli bir cevap türü gönderdiğini sormak gerçekten yararlı bir soru değil ama sanırım yine de cevaplayacağım.
Olin Lathrop

11
@OlinLathrop yüzünden bir cevap yazmak zorunda bu
Kortuk

Bir kenara, elektrik mühendislerinin çoğu bipolar birleşme transistörü kullanmazlardı. Topraklamak için N-kanallı bir MOSFET kullanırsanız, bu sorunların tümü gider. Direnci LED'den önce veya sonra yerleştirebilirsiniz, fark etmez.
Gregg

Yanıtlar:


35

A seçeneğiyle daha az sayıda "gotcha's" olduğunu savunurdum. A seçeneğini bilinmeyen elektronik becerisine sahip insanlara öneririm çünkü çalışmasını engelleyecek çok fazla şey yok. B seçeneğinin uygulanabilir olması için aşağıdaki şartların doğru olması gerekir:

  • VCCLEDVCCCONTROL
  • VCCVfLED+VBE
  • BJT cihazlarına özgü bir topolojidir

VCCVf

Rload

Rload=VCCVfLEDILED

Seçenek B için neyin gerekli olduğunu karşılaştırın ve zorlukta marjinal bir artış var:

Rload=VCCVfLEDVBEILED


B seçeneğinin, genellikle B seçeneğinin avantajlarına ihtiyaç duyulmadığı gerçeğini birleştirin. Azaltılmış parça sayısının yanı sıra, A seçeneğindeki temel akım, güç tüketimini% 10'dan daha fazla arttırmamalı ve LED'ler nadiren (yetersiz kalitatif kalitatif tahminler) BJT doygunluğunun maddeye yeterince hızlı sürmesine neden olmaktadır.


2
Eğer V_be'yi ikinci denkleminize dahil edecekseniz, o zaman tüm adaletinizde, ilk denkleminize V_ce (sat) 'ı eklemeniz gerekir.
Dave Tweed

3
@DaveTweed Tabii, hala Vce'niz var, ancak doygunlukta 0,1 V'den düşük olabilir. LED'inizin ileri damlası veya güç kaynağınız bu kadar değişebilir. Hesaplamanın gürültüsünde olduğunu ve güvenle göz ardı edilebileceğini savunuyorum. Ancak, düşük Vf LED'lere (kırmızı, IR) veya düşük güç kaynağı voltajlarına bakarken Vbe önemlidir, çünkü çok daha büyüktür. Önemli olacağı durumlar hakkında düşünebiliyorum, fakat yayıcı izleyicinin de işe yarayacağı hiçbir yer yok.
W5VO

1
BJT'ler için benzersiz olduğunu söyleyebilir misiniz bilmiyorum - bir MOSFET de kaynak takipçisi olarak çalışıyor, ama BJT'nin çoğu açıdan daha iyisini yaptığını düşünüyorum.
Phil Frost

1
@PhilFrost Belki de BJT'ye özel olarak uygun olduğunu söylemek daha iyi olur . Bir MOSFET, aynı temel giriş yapılandırması ve devre topolojisi ile aynı davranışı size vermez. Bu işe yaramadığını söyleyemez ama eşdeğer olmaz.
W5VO

21

"B" seçeneğinizin daha da iyi bir varyasyonu, rezistörü vericiyle seri halde bırakırken LED'i toplayıcı ile seri hale getirmektir.

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

Bu, transistörü, akımın direnç boyunca baz voltajı eksi V BE ile belirlendiği kontrollü bir akım havuzuna dönüştürür . Temel voltaj normalde bir regülatörden beslenen bir mikrodenetleyicinin dijital çıkışından gelir, bu nedenle değeri sıkı bir şekilde kontrol edilir. Örneğin, 3.3V mantık kullanıyorsanız ve 270Ω direnç kullanıyorsanız, LED üzerinden güzel bir 10 mA elde edersiniz.

LED'in anotu (veya hatta uzun bir LED dizisi), daha yüksek bir voltajdan beslenir (hatta düzenlenmesine gerek yoktur) ve LED (ler) üzerinde görünmeyen her hangi bir voltaj düşüşü transistör.


Sanırım sadece +5V'luk bir beslemenin mevcut olduğu durumları düşünüyordum, ama bu mantıktan daha yüksek bir gerilim olduğunda iyi bir nokta. Birinin de voltaj bölücü yapmak için her zaman tabana direnç ekleyebileceğini ve A seçeneğiyle aynı parçaya sahip olduğunu varsayalım.
Phil Frost

@Dave "B" seçeneğinin varyasyonunuzu gösteren bir şematik ekleyebilir misiniz? Görsel için yardımcı olur.
JYelton,

@Jelton az önce yaptım. Umarım doğru anladım.
Phil Frost

12

B Seçeneği, kontrol sinyalinin LED düşüş voltajı artı baz / verici düşüş voltajından daha yüksek bir voltaja yükseltilmesini gerektirir. Kontrol sürücünüz LED düşme voltajı artı transistör tabanı / yayıcı düşme voltajından daha yüksek bir voltajda çalışabiliyorsa, Seçenek B geçerli olacaktır.

Öte yandan A Seçeneği, besleme rayınızın yeterince yüksek olduğunu ve ana / toplayıcı arıza voltajına ulaşmadığını varsayarak herhangi bir LED düşme gerilimini kolayca çalıştırabilir.

Ayrıca, birden fazla LED'i seri olarak sürmeyi düşünüyorsanız, LED'lerin tüm düşme voltajlarını eklemeniz gerektiğini unutmayın.


2
TTL çıkışlarının yüksek çekme kabiliyetleri göz önüne alındığında, A seçeneği o zaman en güvenli olanıydı. Muhtemelen bugünün eğitimcileri öğrenirken ...
Brian Drummond

7

A Seçeneği temiz bir AÇMA / KAPAMA anahtarıdır. BJT doygun olduğunda, LED akımı temel olarak Vcc ve R3'e bağlıdır, bu nedenle LED sabit bir parlaklığa sahip olacaktır.

Seçenek B, bir "yayıcı izleyicisi" dir ve VE'in Vin -0.7 olacağı gibi giriş akımına bağlı olarak LED akımı yapar.

LED akımını ve parlaklığını kontrol etmek istiyorsanız B Seçeneği iyidir. Ancak çoğu zaman, seçenek A ve PWM şemasıyla daha iyi yapılır (daha doğru)


1
B opsiyonu neden PWM kontrolüne daha az uygundur? Bence daha uygun. Diğer şeylerin yanı sıra, B opsiyonu saklama gecikmesi göstermez .
Phil Frost

Phil, depolama gecikmesi genel PWM frekanslarında genellikle ihmal edilebilir, özellikle istediğimiz bir LED parlaklığını kontrol etmekse, birkaç kHz iyidir. İkincisi, bir PWM sürücüsü normalde 3V3 veya altında çalışabilen bir mikrodenetleyicidir (zaten 5V'de çok az). EF yapılandırmasını sürdürebilmek için yeterli voltaj olmayabilir.
Joan,

4

Her zamanki yolun ortak bir yayıcı yapılandırması kullanmak olduğuna dair ima ettiğiniz varsayımına ikna olmadım. Ancak bunun doğru olduğunu varsayalım. Zaten bu senin sorunun değil çünkü çeşitli yaklaşımların esasına girmeye değmez.

Bunun nedeni, ortak yayıcı konfigürasyonunun kavramsal olarak bariz olanı olduğudur ve bundan daha azının var olduğunu düşünüyorum. "İnternette bir yerlerde gördüğünüz" bu tür tavsiyelerde yazanları aklınızda bulundurun. Herhangi bir yöntemi kullanan, kendisine özgü bir tasarım için uygun olanı, kendisi için meydana gelmeyen bir mesele bile, bir LED'in nasıl kullanılacağı hakkında bir web sayfası yazmayı düşünmeyecek. Sadece iki gününü, transitorün hangi bacaklarının kollektör, salıcı ve üssü olduğunu bulmak için harcayan kişi, sonra bir hafta sonra gururla yayınlayacak olan LED'i yakıp söndürmek için mikrodenetleyici kodunu almak, Looky me world, Bana bir LED göz kırptı !!! Bu insanlar için ortak yayıcı konfigürasyonu kavramsal olarak açık olanıdır.

Yaygın yayıcı, bir bipolar transistörün nasıl kullanılacağına dair poster durumundan kaynaklanmaktadır. Transistörün nasıl amplifikasyon sağladığı daha açıktır. Yeni başlayanlar için, verici takipçisi ve daha da kötüsü, kontrollü akım havuzu olarak bir bipolar kullanarak, ileri kavramlar gibi geliyor.


2. paragrafı, BJT'yi kontrollü bir akım emici yapan şey olan biraz daha sonra açıklayan (daha sonra üçüncü) paragrafı değiştirebilir misiniz ? Bu, cevabınızı daha değerli hale getirecektir. Teşekkür ederim.
try-catch-nihayet

2
Deneme: Bu, sorunun konusunu aşmaktan kaynaklanıyor, bu yüzden “internette daha sık görülen bir yöntem”.
Olin Lathrop
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.