Mdoshp

День добрый.
Надо мне управлять светодиодами с мк. Светодиоды толстые, 1Вт на 3В, и 40 мА на 3В, так что напрямую не вариант. Насколько я понял, в общем виде схема подключения соответствует тому, что на рисунке. Транзистор будет биполярник (какой найду, пока точно не знаю).
Запутался с тем, как считать резисторы:
Вариант 1: R2 выкинуть, ток будет задан через R1 и коэффициент умножения транзистора
Вариант 2: R1 выбрать так, чтобы не спалить транзистор, а R2 как будто транзистора вовсе нет, так как открыто будет с запасом
Вариант 3: R1 выбрать так, чтобы не спалить транзистор, а R2 как будто транзистора вовсе нет, но к падению напряжения диода прибавить падение эмиттер-коллектор транзистора, которое по даташиту обозначается как "Collector-Emitter Saturation Vottage"

R1 для вариантов 2 и 3 считать как (5В с МК - Base-Emitter Saturation Vottage)/(Emitter Cutoff Current*К), где К<1 чтобы точно не спалить

Подскажите, какой вариант правильный, и какие-нибудь обучалки с упором на расчет компонентов. А то в основном попадаются только уроки со сземами от простого к сложному с рассчитанными параметрами. Объясняют как считать от силы токоограничительный резистор для диода.


http://**************************/download/file.php?id=23689&sid=12b42ea092072f32be0ea055ccd07e39

@soumt_imobti

Лучше всего подключать диоды через специальные драйвера, благо сейчас этот компонент дешевый и очень распространённый.
Если смотреть на задачку теоретически то в варианте 1 пойдёт дымок, в варианте 2 перенагружена нога МК, вариант 3 норм. Эта тема полностью раскрыта в ДиХальтовой нетленке, ртфм: http://iosyitistromyss.ru/uprovtenie-mo ... ast-1.html http://iosyitistromyss.ru/uprovtenie-mo ... ast-2.html http://iosyitistromyss.ru/uprovtenie-mo ... ast-3.html

0

@HotD

Ну, если по простому, для данной схемы. Для начала, определяетесь, какой ток вам нужно пустить по светодиоду. Запишем его как Ik, для примера считаем на 100мА. Затем, открываете даташит на транзистор, которым хотите управлять, находите график напряжения Коллектор-эмиттер, в заивисимости от тока на коллекторе. Допустим Uкэ=0.2В , при 100мА. Затем, смотрим, какой ток нам надо закачать в базу, чтобы транзистор вошел в режим насыщения. Для этого ищем в даташите на транз его Коэффициент усиления, пишется обычно h21. Для примера возьмем его равным 100, хотя это довольно низкое значение, сейчас средний коэффициент порядка 200-300. Теперь считаем, условно, чтобы получить на коллекторе 100мА, в базу надо закачать Iбэ*h21=Ik, в данном случае получается, что надо закачать 1мА. Для надежности увеличим это значение раза в 2-3. Т.е. в базу надо влить 3ма. Т.к. выход с МК 5 вольт, падение на Б-Э порядка 0.6В, то считаем какой резистор(R1) надо воткнуть - (5В-0.6В)/0,003A=1.5К. Теперь определяем с токоограничительным резистором(R2) на светодиод. Открываем даташит на диод, и смотрим, какое падение напряжения на нем будет при 100мА. Допустим, падение на нем равно 3.3В. Рассчитываем резистор: (Uпит-Ud-Uкэ)/0,1A. Примем, что питание у нас 5В : (5-3,3-0,2)/0,1=15Ом. Посчитаем, на какую мощность нужно поставить резистор, для этого посчитаем сколько он будет рассеивать, по формуле P=I*I*R=0.15Вт. Т.е. хватит резистора на 0.25Вт (SMD 1206, либо выводные МЛТ-0.25). В общем то и всё. Чаще всего, рассчитывают только резистор на диод, остальные параметры берут усредненные.

0

@Iddy_Im

Зачем биполярный транзистор? Полевой же лучше!
И питать без резистора от источника 3В. Можно и от 3.3, вряд ли что-то плохое с этими диодами случится. А вот сопротивление Ron полевого ключа брать как можно меньшим, а то придется радиатор на него вешать.

0

Mdoshp

Биполярников у меня набор на 200 штук с DX, а полевиков нема. Подключать буду к ардуине, там родные 5В.
В общем, насколько я понял, так как схема у меня без переходных процессов, то к ней легко подойдет закон ома в школьной форме U=RI, где напряжение известно, ток - номинальный для диода, а в R зашит диод, транзистор и R2. Соответственно, чем больше R2 (в известных пределах) тем меньше нагреется транзистор, так как диод возьмет свое, а мощность на транзисторе и R2 выделится одинаковая, как ни крути. Верно?
(пойду попробую покрутить в протеусе для уверенности)

@HotD

Нельзя так считать, как вы написали. Будет так - Uпит= Ur+Ud+Uкэ. Цепь же последовательная, напряжения складываются, ток один. На резисторе падает 1.5В, на переходе К-Э падает 0.2В, почему вы считаете что будет выделяться одинаковая мощность? на резисторе будет 0.15Вт, на транзе будет 0,02 Вт, почти на порядок меньше.

0

Mdoshp

Смотри, ток я задаю через R1 и коэффициент умножения, больше транзистор через себя не пустит. Пусть я задал 40 mA. При таком токе диод съест свои 3В.
Оставшееся падение будет на резисторе и транзисторе. Если резистора нет, то транзистор огребет полные 2В, на токе 0,04А это будет 0,08Вт ,а про 0,2В на КЭ можно забыть. (кстати, транзистор рассчитанный на 0,5А вроде должен справится, но с трудом, держать он должен 0,5*0,2=0,1 Вт)
Если максимально разгрузить транзистор, то резистору надо отдать (5-0,2-3)В = 1,8В, при токе 0,04А сопротивление будет 45 Ом, мощность на транзисторе будет 0,2*0,04=0,008Вт, на резисторе 1,8*0,04 = 0,072Вт, в сумме те же 0,08Вт на цепочку кроме диода.

Кстати, подскажи, пожалуйста, по даташиту (в приложении). Минимальное падение напряжения К-Э это же Collector-Emitter Saturation Vottage, который 0,6, а не 0,2. Так?


./styles/iosyitistromyss/imageset/icon_topys_attach.gif" width="14" height="18
[134.01 Кб]

@stt

При чем тут "коэффициент умножения" коэффициент усиления? Он задается обратной связью, но не может быть больше, чем h21. Вы же не усилитель делаете. Задача- загнать транзистор в ключевой режим. Вы задаете ток базы, при котором транзистор гарантированно войдет в насыщение. Считайте, в открытом состоянии его просто нет.

0

@mShit

Видимо ТС предложил вариант ограничения тока именно транзистором в линейном режиме. Но у такого решения есть несколько недостатков:
- на транзисторе будет выделяться больше тепла чем в режиме насыщения, при этом потребуется более мощный, соответственно более дорогой и занимающий большее место транзистор, а с такими токами ему ещё и радиатор понадобится, вобщем рассеивать тепло на резисторе будет банально дешевле;
- коэффициент усиления даже у транзисторов из одной партии может быть очень разным, без обратной связи потребовалась бы подстройка каждого конкретного экземпляра;
- коэффициент усиления и многие другие параметры транзистора сильно зависят от температуры, без обратной связи с этим вообще ничего не сделать;

Рекомендую всёже посмотреть на микросхемы драйверов, их очень много на любой вкус. Ну или если всёже транзистор то загоняем его в насыщение и рассеиваем лишнее на резисторе.

0

Mdoshp

Спасибо.
Да, думал про линейный режим, не подумал про нестабильность параметров. Спасибо за советы.