Чому один приводить світлодіоди зі загальним випромінювачем?

Я бачив, що навчальні посібники, орієнтовані на початківців, пропонують спосіб керувати світлодіодом від чогось без достатнього поточного накопичувача:

(варіант А)

але чому б не це:

(варіант B)

Можливо, варіант B має деякі переваги перед варіантом A:

• менше компонентів
• транзистор не насичується, що призводить до більш швидкого відключення
• Базовий струм добре використовується в світлодіоді, замість того, щоб робити базовий резистор теплим

а переваг варіанту A, здається, мало:

• наближає вантаж до рейки подачі

але коли Vcc значно перевищує напругу світлодіода в прямому напрямку, це навряд чи має значення. Отже, враховуючи ці переваги, чому саме варіант А буде кращим? Щось я забуваю?

Я б стверджував, що існує менше "готчей" з варіантом А. Я б рекомендував варіант "А" людям з невідомою майстерністю електроніки, оскільки не так багато можливостей, які б утримати її роботу. Щоб варіант B був життєздатним, мають бути істинні такі умови:

• V C C C O N T R O $V_{CC_{LED}}$ повинен дорівнювати$V_{CC_{CONTROL}}$
• V f L E D + V B $V_{CC}$ має бути більше$V_{f_{LED}} + V_{BE}$
• Це унікальна для пристроїв BJT топологія

Ці умови не такі універсальні, як можуть здатися спочатку. Наприклад, з першого припущення це виключає будь-яке допоміжне джерело живлення для навантаження, яке є окремим від логічного джерела живлення. Він також починає обмежувати значення для одного світлодіода, коли ви починаєте говорити про сині або білі світлодіоди з > 3,0 V і контролер, що працює на напрузі менше 5,0 В. І я думаю, що інша справа, що ви можете насправді замінити BJT у варіанті B на MOSFET, якщо ви хочете усунути цей базовий струм. V $V_{CC}$$V_f$

Крім того, складніше (незначно, але все-таки) обчислити свою стійкість до навантаження. З варіантом A ви можете використовувати аналогію на зразок "вважати транзистор функціонувати як комутатор". Це легко зрозуміти, і тоді ви можете використовувати знайомі рівняння для обчислення .$R_{load}$

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

Порівняйте це з тим, що потрібно для варіанту B, і спостерігається граничне збільшення труднощів:

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

Пару з тим, що переваги варіанту B часто не потрібні. Окрім зменшеної кількості деталей, базовий струм в варіанті А не повинен збільшувати споживання електроенергії більш ніж на 10%, а світлодіоди рідко (необґрунтована якісна здогадка) рухаються досить швидко, щоб насичення BJT мало значення.

Ще кращою варіацією вашої опції "B" є поставити світлодіод послідовно з колектором, залишаючи резистор послідовно із випромінювачем.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Це перетворює транзистор у мийку з контрольованим струмом, де струм визначається базовою напругою, мінус V _BE , через резистор. Базова напруга зазвичай надходить від цифрового виходу мікроконтролера, який подається від регулятора, тому його значення жорстко контролюється. Наприклад, якщо ви використовуєте 3,3 В логіку і маєте резистор 270 Ом, ви отримаєте приємні 10 мА через світлодіод.

Анод світлодіода (або навіть довга струна світлодіодів) подається від більш високої напруги (яка навіть не потребує регулювання), і будь-який перепад напруги, який не відображається в межах світлодіодів, відображається через транзистор.

Варіант B вимагає підвищення сигналу управління до більш високої напруги, ніж напруга падіння світлодіода плюс напруга падіння основи / випромінювача. Якщо ваш драйвер управління може працювати при більш високій напрузі, ніж напруга падіння світлодіода плюс напруга падіння бази / випромінювача транзистора, тоді варіант B був би дійсним.

Варіант А, з іншого боку, може легко керувати будь-якою напругою світлодіодного падіння, якщо припустимо, що ваша рейка живлення є достатньо високою, і ви не досягнете напруги пробою основи / колектора.

Також пам’ятайте, що якщо ви збираєтесь керувати декількома світлодіодами послідовно, вам доведеться скласти всі напруги падіння світлодіодів.

Варіант A - це акуратний перемикач ON / OFF. Коли BJT насичений, світлодіодний струм в основному залежить від Vcc і R3, тому світлодіод матиме постійну яскравість.

Варіант B є "послідовником випромінювача" і робить світлодіодний струм залежним від вхідної напруги, як VE буде Vin -0,7.

Варіант B хороший, якщо ви хочете контролювати світлодіодний струм і яскравість. Але в більшості випадків це краще робити з варіантом A та схемою ШІМ (точніше)

Я не переконаний у вашому припущенному припущенні, що звичайним способом є використання загальної конфігурації випромінювачів. Однак припустимо, що це правда. Не варто вдаватися до достоїнств різних підходів, оскільки це все одно не ваше питання.

Я думаю, що причина полягає в тому, що загальна конфігурація випромінювачів є концептуально очевидною, і в цьому є мало чого іншого. Майте на увазі, хто пише такий тип порад, які ви "десь бачите в Інтернеті". Хлопець, який використовує будь-який метод, який підходить для конкретного дизайну, без того, щоб він з ним траплявся, це навіть питання, яке не збирається думати про створення веб-сторінки про те, як управляти світлодіодом. Це людина, яка щойно пробула 2 дні, розгадуючи, які ноги транзитера - це колектор, випромінювач та базова річ, а потім тиждень отримує код мікроконтролера, щоб блимати світлодіод, який з гордістю опублікує Looky me world, Я зробив блимав мені світлодіод !!! Для цих людей загальноприйнята конфігурація випромінювачів є концептуально очевидною.

Звичайний випромінювач - це сортування плаката, як використовувати біполярний транзистор. Більш очевидно, як транзистор забезпечує посилення. Для новачків, послідовників випромінювачів і ще гірше, використовуючи біполярний як раковина з контрольованим струмом, звучать як передові концепції.