Wie wähle ich einen Schalttransistor aus, um LEDs anzusteuern? Oder wie liest man ein Transistordatenblatt?

Ich werde eine Bank von 20-25 LEDs von einem einzelnen Ausgang eines PIC-Mikros ansteuern. Natürlich brauche ich einen Transistor, denn dieser wird irgendwo in der Nähe von 400 mA liegen (die LEDs sind auf 20 mA mit 3,2 V Abfall spezifiziert, was ich mit einem 100-Ohm-Widerstand und einer 5-V-Leistung erreichen werde liefern).

Ich bekomme Probleme, wenn ich versuche herauszufinden, welche Art von Transistor ich dafür verwenden soll, weil ich nicht verstehe, wie Transistoren bewertet werden. In Diskussionen über allgemeine Transistoren kommen die 2N3904G und 2N3906G als gute Allround-NPN- und PNP-Transistoren heraus. Wie sehe ich das Transistordatenblatt und verstehe, dass diese Transistoren funktionieren? Auf welche Parameter muss ich achten? Ich möchte sicher sein, dass der Transistor die Last aufnehmen kann, und ich möchte sicher sein, dass der Ausgang meines PIC den Transistor vollständig einschalten kann.

Ich bin mit digitaler Elektronik vertraut, aber wenn wir in die analoge Welt einsteigen, habe ich noch nicht genug Referenzrahmen.

Der 2N2222 ist möglicherweise die bessere Wahl - kostengünstig, allgemein verfügbar, für den Strom geeignet und insgesamt eine gute Wahl für das Umschalten.

Die Spezifikation, die Sie am meisten Icmax oder manchmal nur Ic (das 'C' ist ein Index) betrachten möchten, ist der maximale Strom, den Sie normalerweise durch einen vollständig eingeschalteten (gesättigten) Transistor führen können.

Der 2N2222 ist anscheinend populär genug, um eine eigene Webdomain http://2n2222datasheet.com/ zu erhalten, in der ich mehrere PDF-Datenblätter gefunden habe. Ich sehe (Wortspiel nicht beabsichtigt), dass Ic 600 mA ist - Sie könnten einen Transistor verwenden, um alle Ihre LEDs anzusteuern.

Eine weitere Spezifikation, auf die Sie achten sollten, ist Beta - der aktuelle Gewinn. Wenn Sie 400 mA schalten und der Transistor ein Beta von beispielsweise 100 hat, müssen Sie die Basis von Ihrem digitalen Ausgang mit 400 mA / 100 = 4 mA versorgen. Beta ist von Transistor zu Transistor nicht sehr konsistent, selbst vom gleichen Typ. Stellen Sie einfach sicher, dass die Mathematik für das untere Ende des Beta-Bereichs funktioniert, wenn Sie einen Widerstand für die Basis auswählen.

Praktisch alle anderen Spezifikationen sind nicht so wichtig, nicht Ihre niedrige 5-V-Versorgung, es sei denn, Sie werden die LEDs sehr schnell ansteuern, z. B. einige MHz.

Möglicherweise sind Sie mit einem P-Kanal-Mosfet (invertierter Logikausgang) oder einem Low-Side-N-Kanal-Mosfet besser dran, da diese als Schalter für diese Art von Anwendung fungieren und den Spannungsabfall am Gerät so reduzieren, dass er direkt proportional zum LED-Strom ist . Mit dem Bipolartransistor ist der LED-Strom proportional zum PIC-Ausgangsstrom und Sie verlieren immer 0,7 V über den Emitter. Ein Mosfet hat einen niedrigen Rdson, was zu viel weniger Verlusten über das Schaltgerät führen kann.

Für Auswahlzwecke müssen Sie Ihre maximale Busspannung kennen und dann verdoppeln, um eine Fehlerquote zu erzielen. Schauen Sie sich als Nächstes ein Gerät mit dem kleinsten Rdson für eine bestimmte Spannung, ein bestimmtes Paket und bestimmte Kosten an.

Bei Bipolartransistoren ist die Leistung der einzige kritische Teil, wenn Sie sich im Spannungsfeld von Spannung, Strom und Frequenz befinden. Und für Schaltkreise ist die Leistung gar nicht so wichtig. Jeder Teil mit passenden V, I, f und P reicht also aus.