¿Cómo sustituir un LED verde por uno rojo en un simple interruptor de transistor?

Question

Estoy diseñando cuatro semáforos que puedo controlar con un solo interruptor digital. Cuando la señal es 1, dos semáforos deben estar en verde, y los otros dos en rojo, y deben invertirse cuando la señal digital es 0. Estoy usando un simple interruptor de transistor para lograr esto:

Este funciona en la simulación, pero lo he probado en la protoboard, y no funciona correctamente a menos que cambie el LED verde por el rojo y viceversa. De lo contrario, el LED rojo permanece encendido independientemente de la tensión de base aplicada, mientras que el verde permanece apagado.

Además, toda la implementación no funciona en la simulación. Sólo la primera y la tercera compuerta conmutan correctamente. La segunda y la cuarta tienen el problema mencionado anteriormente:

Ahora, soy consciente de que los LEDs rojos y verdes tienen diferentes voltajes de avance (1,7V para el rojo y 2,2V para el verde), pero no sé cómo solucionar este problema.

Answer 1

Utilizar tanto transistores NPN como PNP es probablemente la mejor opción.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

O esta forma es más elegante.

simular este circuito

ADICIÓN

Si tienes que manejar esto con un interruptor unipolar, probablemente deberías hacer la señal más activa.

simular este circuito

Answer 2

Dado que los LEDs que se conmutan son de diferentes colores, tienen diferentes voltajes de avance. Podemos hacer un buen truco con esto.

Figura 1. Conmutación entre dos LEDs con un contacto N.O. y la explicación de la línea de carga. Fuente: 1 GPIO, múltiples LEDs .

La intersección de la gráfica de la línea de carga nos muestra qué voltaje y corriente podemos esperar en cada tipo de LED con esa resistencia de valor.

• En la Figura 1a el LED verde está encendido por defecto y la línea de carga muestra que podemos esperar unos 16 mA a través de él y 2,1 V a través de él.
• Si encendemos el rojo, la tensión directa caerá a 1,75 o 1,8 V. A ese voltaje el verde pasará sólo un par de mA y debería apagarse o atenuarse.

Si quieres que el rojo se encienda por defecto entonces añadimos D1 para inducir un poco más de caída de tensión. D1 + L3 = 0,7 + 1,75 = 2,45 V. Cuando el interruptor esté cerrado el LED verde hará que el voltaje del LED caiga a 2,1 V y el rojo se apagará.

Si se sustituye S2 por una salida lógica, el voltaje podría no ser lo suficientemente alto, por lo que podrían ser necesarios diodos adicionales en la pata por defecto.

Figura 2. La solución electrónica avanzada utiliza un transistor. Fuente: 1 GPIO doble LED cátodo común .

El GPIO de la Figura 2 alimenta directamente a L1 cuando está en alto. Cuando está bajo, L1 se apaga y Q1 se enciende, alimentando a L2. Tenga en cuenta que el GPIO debe ser capaz de conducir L1 directamente.

_{Los enlaces son a artículos escritos por mí.}