왜 공통 이미 터로 LED를 구동합니까?

초보자를 대상으로 한 자습서에서 현재 드라이브가 충분하지 않은 상태에서 LED를 구동하는 방법은 다음과 같습니다.

(옵션 A)

그러나 왜 그렇지 않습니까?

(옵션 B)

옵션 B는 옵션 A에 비해 몇 가지 장점이있는 것 같습니다.

• 적은 부품
• 트랜지스터가 포화되지 않아 더 빨리 꺼집니다.
• 베이스 저항을 따뜻하게하는 대신베이스 전류를 LED에 잘 사용합니다.

옵션 A의 장점은 거의없는 것 같습니다.

• 부하를 공급 레일에 더 가까이 가져옵니다.

그러나 Vcc가 LED의 순방향 전압보다 현저히 높을 때 이것은 거의 문제가되지 않습니다. 따라서 이러한 장점을 고려할 때 왜 옵션 A가 선호됩니까? 내가 간과하는 것?

나는 옵션 A를 가진 "gotcha 's"가 더 적다고 주장 할 것이다. 나는 그것이 작동하지 못하게 할 수있는 것이 많지 않기 때문에 알 수없는 전자 기술을 가진 사람들에게 옵션 A를 추천 할 것이다. 옵션 B를 실행하려면 다음 조건이 충족되어야합니다.

• V C C C O N T R O $V_{CC_{LED}}$ 는 과 같아야합니다.$V_{CC_{CONTROL}}$
• V f L E D + V B $V_{CC}$ 는 보다 커야합니다.$V_{f_{LED}} + V_{BE}$
• BJT 장치에 고유 한 토폴로지입니다.

이러한 조건은 처음 보이는 것처럼 보편적이지 않습니다. 예를 들어, 첫 번째 가정에서는 논리 전원 공급 장치와 별 개인 부하에 대한 보조 전원 공급 장치를 모두 제외합니다. 또한 > 3.0V의 파란색 또는 흰색 LED와 미만의 전원을 사용하는 컨트롤러로 대화를 시작할 때 단일 LED에 대해 값을 제한 하기 시작합니다 . 그리고 다른 것은 베이스 전류를 제거하려면 옵션 B의 BJT를 MOSFET으로 대체하지 마십시오. V $V_{CC}$$V_f$

또한, 부하 저항을 계산하는 것은 (마지막하지만 여전히) 더 복잡합니다. 옵션 A를 사용하면 "트랜지스터를 스위치처럼 작동하도록 고려"와 같은 유추를 사용할 수 있습니다. 이해하기 쉽고 친숙한 방정식을 사용하여 를 계산할 수 있습니다 .$R_{load}$

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

옵션 B에 필요한 것과 비교하면 어려움이 약간 증가합니다.

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

옵션 B의 장점이 종종 필요하지 않다는 사실과 결합하십시오. 부품 수 감소 외에도 옵션 A의 기본 전류는 전력 소비를 10 % 이상 증가시키지 않아야하며, LED는 BJT 포화 상태가 될 정도로 충분히 빠르게 구동되지 않습니다 (증거되지 않은 정성 추측).

옵션 "B"의 더 나은 변형은 저항을 에미 터와 직렬로 유지하면서 LED를 컬렉터와 직렬로 배치하는 것입니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

이렇게하면 트랜지스터가 제어 된 전류 싱크로 바뀌며, 여기서 전류는 저항을 가로 지르는 기본 전압-V _BE 로 결정됩니다 . 기본 전압은 일반적으로 레귤레이터에서 공급되는 마이크로 컨트롤러의 디지털 출력에서 ​​발생하므로 그 값이 엄격하게 제어됩니다. 예를 들어 3.3V 로직을 사용하고 270Ω 저항이있는 경우 LED를 통해 10mA를 얻을 수 있습니다.

LED의 양극 (또는 긴 LED 스트링)은 더 높은 전압 (조절할 필요조차 없음)으로부터 공급되며, LED 전체에 나타나지 않는 전압 강하는 트랜지스터.

옵션 B는 제어 신호를 LED 강하 전압에 더하여베이스 / 이미 터 강하 전압보다 높은 전압으로 상승시켜야합니다. 제어 드라이버가 LED 강하 전압과 트랜지스터베이스 / 이미 터 강하 전압보다 높은 전압에서 작동 할 수 있으면 옵션 B가 유효합니다.

반면에 옵션 A는 공급 레일이 충분히 높고베이스 / 콜렉터 항복 전압에 도달하지 않는다고 가정하면 LED 강하 전압을 쉽게 구동 할 수 있습니다.

또한 여러 개의 LED를 직렬로 구동하려면 LED의 모든 드롭 전압을 더해야합니다.

옵션 A는 깔끔한 ON / OFF 스위치입니다. BJT가 포화되면 LED 전류는 기본적으로 Vcc 및 R3에 의존하므로 LED의 밝기는 일정합니다.

옵션 B는 "이미 터 팔로워"이며 VE가 Vin -0.7이므로 LED 전류가 입력 전압에 따라 달라집니다.

옵션 B는 LED 전류 및 밝기를 제어하려는 경우에 좋습니다. 그러나 대부분의 경우 옵션 A와 PWM 방식으로 더 잘 수행됩니다 (보다 정확함)

일반적인 방법은 공통 이미 터 구성을 사용하는 것이라는 암시적인 가정에 대해서는 확신하지 않습니다. 그러나 그것이 사실이라고 가정합시다. 어쨌든 귀하의 질문이 아니기 때문에 다양한 접근 방식의 장점으로 들어가는 것은 가치가 없습니다.

그 이유는 일반적인 이미 터 구성이 개념 상 명백한 것이며 그보다 더 많은 것이 없기 때문이라고 생각합니다. 당신이 "어딘가에 인터넷에서 볼"이런 종류의 조언을 쓰는 사람을 명심하십시오. 그에게 발생하지 않고 특정 디자인에 적합한 방법을 사용하는 사람은 문제가 될 수도 있습니다. Transitor의 다리가 수집기, 방사기 및 기본 장치인지 파악하는 데 2 ​​일을 보낸 사람은 1 주일입니다. 그런 다음 일주일 동안 Looky me 세계 를 자랑스럽게 게시 할 LED를 깜박이는 마이크로 컨트롤러 코드를 얻습니다 . 나는 LED를 깜박였다! 이러한 사람들에게 공통 이미 터 구성은 개념적으로 명백한 구성입니다.

공통 이미 터는 바이폴라 트랜지스터를 사용하는 방법의 포스터 케이스입니다. 트랜지스터가 어떻게 증폭을 제공하는지가 더 분명합니다. 초보자, 이미 터 팔로워 및 더 나쁜 경우, 제어 된 전류 싱크로 양극을 사용하면 고급 개념처럼 들립니다.