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根據提問者的描述,想使用三極體當開關控制電壓為3V電流20mA的白色發光二極體,而供電電源電壓為5V,電流1A。想問應該怎麼選擇三極體的基極電阻?電阻的功率多大合適?
基極電阻的計算方法:
基極電阻R1=(Uin-0.7)/Ib,其中Uin為基極輸入電壓即驅動電壓,Ib為三極體的基極電流,0.7為基極-發射極的壓降,矽三極體一般為0.7V左右,鍺三極體一般為0.3V左右。
根據三極體的公式Ic=βIb,其中Ic為集電極電流,β為三極體的放大倍數。
所以:R1=(Uin-0.7)/Ib=(Uin-0.7)/(Ic/β)=(Uin-0.7)*β/Ic
NPN三極體當開關控制LED發光二極體的原理圖如下所示:
▲NPN三極體當開關控制LED發光二極體的原理圖
R1為三極體基極電阻,R2為發光二極體限流電阻,根據題目,供電電壓VCC為5V,發光二極體為3V/20mA,則發光二極體限流電阻R2=(5V-3V)/20mA=100Ω,功率為P=I^2*R2=(20mA)^2*100Ω=0.04W。
那麼R1應該選擇多大合適呢?
若選用8050的NPN三極體,該管最大集電極電流有0.5A的、0.8A的,也有1.5A的,β為60~200左右,最大集電極-發射極電壓25V,屬於矽材料三極體。
若該三極體最大集電極電流為0.5A,β係數為100,則R1=(Uin-0.7)*β/Ic=(Uin-0.7)*100/0.5=200*(Uin-0.7);
輸入一般為CPU控制,輸入電平一般為3.3V或5V,
若輸入電平為3.3V,則R1=200*(Uin-0.7)=520Ω,
功率P1=U^2/R=2.6*2.6/520=0.013W;
若輸入電平為5V,則R1=200*(Uin-0.7)=860Ω,
功率P1=U^2/R=4.3*4.3/860=0.0215W。
具體實現過程:以微控制器I/O口控制三極體為例,當微控制器輸出高電平(5V或3.3V)時,三極體導通(飽和),發光二極體點亮;當微控制器輸出低電平(0V)時,三極體截止,發光二極體熄滅。
白色LED發光二極體電壓3V電流20mA,供電電壓5V電流1A,用三極體做開關,請問下各位老鐵三極體基極電阻如何選擇多少Ω歐姆和多少W瓦的,三極體選用NPN型8050,9013之類的小型管。懇請附上計算公式,非常感謝。
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5V供電,發光二極體佔3V,則分壓電阻佔2V。由於發光管要20mA電流,這個電流也是流過壓電阻的,則阻值R=2V/0.02A=100R,電阻功率P=I2*R=0.02*0.02*100=0.04W,選0805(1/8W)封裝以即可。三極體要進入飽和狀態,而電流要放大到能過20mA。因為大多三極體的放大倍數為50倍,則基極電流Ib=0.02A/50=0.0004A電流,因此基極只要電流大於0.0004A都可使集電極流過20mA電流,所以不管是5V或3.3V訊號驅動三極體,串個1K電阻就好了,3.3V-0.7V/1K=2.6mA大於0.0004A了足夠了。謝謝