Activación de varios LED con uno o varios transistores

Question

Tengo que activar cuatro LEDs al mismo tiempo cuando el señal varía de 0 V a 5 V . Todavía no he definido el transistor que utilizaré, pero antes me gustaría saber cuál es la mejor forma de hacerlo, con el esquema 1 o con el esquema 2: Activar todos los LEDs con un solo transistor o que cada LED sea activado por un transistor dedicado.

Sé que debo tener en cuenta la corriente que pasará entre el colector y el emisor para determinar cuál de los dos métodos utilizar, pero me gustaría saber cuál es el más correcto.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

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Answer 1

Ambos funcionarán bien. Sin embargo, el segundo circuito es obviamente más caro de construir (y lleva más tiempo soldarlo manualmente), así que probablemente elijas la primera opción (transistor simple).

La segunda opción (transistores múltiples) puede ser una mejor opción cuando hay mucha corriente que pasa por los LEDs. Entonces puedes compartir la corriente a través de múltiples transistores, que por lo tanto pueden ser más pequeños (a veces, 4 transistores pequeños son más baratos que uno grande, y el calor se puede disipar más fácilmente). Pero teniendo en cuenta las corrientes implicadas en tu caso, no importa.

Answer 2

Cualquiera de los dos métodos funciona, pero yo suelo utilizar el primero porque es más sencillo y requiere menos piezas.

Si la señal se conduce activamente en ambas direcciones, como desde una salida digital CMOS, entonces no necesitas la resistencia entre la base y la tierra. En otras palabras, puedes perder R2 en el primer circuito, y R10, R11, R12 y R13 en el segundo.

Como dices, el transistor del primer circuito tiene que ser capaz de manejar la corriente combinada del LED. Para cuatro LEDs indicadores normales, eso no es una gran limitación.

Dependiendo del voltaje de los LEDs, podrías manejar dos a la vez en serie con una sola resistencia. Por ejemplo, si estos son rojos con una caída hacia delante de 1,8 V, y el transistor llega a 200 mV en saturación, entonces todavía quedan 1,2 V para que una resistencia fije la corriente. Haciendo esto se consiguen los mismos LEDs encendidos con el mismo brillo, pero con la mitad de la corriente utilizada.

Los LEDs verdes con una caída de 2,1 V están en el límite, pero pueden funcionar doblados. Dos LEDs caerían 4,2 V. De nuevo, calculando 200 mV para el transistor saturado, eso deja 600 mV para la resistencia limitadora de corriente. Especialmente si no estás tratando de hacer funcionar los LEDs al límite, esto puede ser un ahorro legítimo de corriente.

Answer 3

Ambos circuitos funcionarán.

El primer circuito es totalmente adecuado a no ser que valores el control independiente de cada LED.

El segundo circuito tiene la ventaja de que, si se desea, se pueden encender o apagar los LEDs de forma independiente y la desventaja (obvia) de que requiere más componentes.

Casi cualquier transistor NPN funcionará. Si los LEDs son blancos, tendrán un voltaje de encendido de aproximadamente 3v. Así que I por LED = V/R = (5-3)/560R = 3,6 mA por LED o unos 15 mA para los 4 LEDs. Casi cualquier transistor NPN pequeño funcionará aquí.

Answer 4

Suponiendo que tus LEDs requieran 20 mA cada uno, el circuito A requerirá un transistor que pueda manejar aproximadamente 80 mA. La mayoría de los transistores podrán hacer el trabajo sin ningún problema.

En el segundo circuito, cada pierna del circuito requerirá 20 mA. De nuevo, esto no es un problema para los transistores.

Desde el punto de vista de la ingeniería, el circuito A es más rentable, ya que se necesitan menos componentes (reduciendo así el futuro "espacio" de la placa y el coste por unidad). La principal ventaja del segundo es la posibilidad de controlar cada LED individualmente.

Una forma de mejorar el circuito uno sería emparejar dos LED por pata y reducir la resistencia en consecuencia. De esta forma, cada pata seguirá funcionando a 20 mA, pero reducirás la corriente total a la mitad y reducirás la cantidad de tensión que se pierde a través de cada resistencia limitadora de corriente.

Answer 5

Este circuito es más eficiente en cuanto a las piezas, ahorrando dos resistencias:

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Se llama seguidor de emisor. El voltaje que ven los LEDs es el de entrada menos 0,6V. Por esta razón, necesitas una salida CMOS que pueda conducir cerca de 5V. Una salida TTL puede necesitar una resistencia pullup para llegar a los 5V.

Para una alimentación de 5V, se necesitan resistencias de 220 ohmios para un brillo decente con LEDs rojos o verdes. 560 funcionará pero será tenue. Los LEDs azules necesitarán incluso menos.