Pilotaggio LED con transistor

[MartinPescatore]

Buongiorno a tutti,
domanda forse stupida ma l'inesperienza come al solito si fa sentire e probabilmente mi sfugge qualcosa.

Obiettivo (molto semplice) : pilotare un led con un transistor e farci scorrere 10 mA ( valore indifferente potrebbero essere 20 o 30 e il succo non cambia).
Si vuole fare il tutto nel modo più semplice possibile, ovviamente con schemi più complessi e integrati ad hoc si possono avere correnti controllate al uA e rapporto P luminosa/ P dissipata fantastico.


Schema N°1:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Far lavorare il BJT in zona attiva diretta, in questo modo controlla sia ON/OFF che il valore della corrente.

Vantaggi: il Micro non deve fornire corrente, Rb non dissipa praticamente nulla.

Svantaggi: Valore corrente non molto preciso che varia principalmente per l'incertezza su beta, incertezza migliorata dalla retroazione data da Re.


Schema N°2:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Far lavorare il BJT in saturazione ON/OFF e la R controlla il valore della corrente.

Vantaggi: il Micro deve fornire corrente, Rb dissipa potenza inutilmente.

Svantaggi: Valore corrente molto più preciso determitato da R (incertezza data solo da R).


Voi quale configurazione preferite?
(Ovviamente sono ben accette anche altre soluzioni )

(il micro è un PIC a 8 bit, ma è abbastanza ininfluente chi sia il pilota per questa domanda)

[MarcoD]

Di solito la 2 è preferibile in quanto il BJT è sempre interdetto o saturato e quindi dissipa meno potenza.
La 1 ha un tempo di azionamento minore in quanto il BJT rimane in zona attiva.
Sono poco esperto, attendiamo altri pareri.

[edgar]

Far lavorare il BJT in saturazione ON/OFF e la R controlla il valore della corrente.

Vantaggi Svantaggi: il Micro deve fornire corrente, Rb dissipa potenza inutilmente.

Svantaggi Vantaggi: Valore corrente molto più preciso determitato da R (incertezza data solo da R).

I due "svantaggi" sono praticamente trascurabili visto che si tratta di correnti modeste.
Si può sempre usare un MOSFET al posto del BJT e levarsi il pensiero.

In questa situazione è più comodo usare il componente attivo come interruttore on/off e lasciare il controllo della corrente alla resistenza in serie al LED

Addendum:
Il circuito N. 1 si potrebbe modificare anche così:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

In questo modo quando sulla resistenza R1 cadono 0,6 V il transistor T2 entra in conduzione e riduce la VBE di T1, limitando la corrente di uscita, come si fa con gli alimentatori.
Vantaggi: regolazione della corrente meno dipendente dal guadagno di T1
Svantaggi: un componente in più, corrente nel led comunque dipendente dalla VBE di T2

[SerTom]

Vantaggi e svantaggi (ammesso che ci siano) dipendono dall'applicazione.
La configurazione 1 (stabilizzazione di corrente) è vantaggiosa se la tensione di alimentazione del led non è stabile, es. in caso di alimentazione a pile. Ovvio che il transistor lavora in lineare e quindi dissipa potenza, ma per quelle correnti possiamo trascurare il problema. Ma occhio al problema "temperatura" perché la Vbe ne risente molto ...
La configurazione 2 è più classica (transistor saturo), va bene anche per correnti più elevate e puoi pure risparmiare la resistenza di base, mettendo un MOS oppure usando un BJT con resistenza integrata. Ma è poco adatta se la tensione di alimentazione del led fosse molto variabile

In "progettazione" non esiste mai una sola soluzione mentre ne esistono differenti che si abbinano più o meno correttamente ai differenti requisiti, ad esempio: costo, affidabilità, stabilità (ripetibilità), numero di componenti, assenza di tarature ... e ultimo ma non ultimo (e molto attuale): reperibilità dei componenti richiesti.
Saper cogliere queste "sfumature" fa la differenza fra un qualsiasi progettista "da manuale" ed un progettista "esperto".

Bye Ser.Tom

[GuidoB]

Puoi fare anche così, e risparmi una resistenza:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Vantaggi:
- la tensione di alimentazione del collettore può essere più alta di 5 V, rimanendo costantre la corrente nel LED;
- all'uscita digitale viene richiesta una corrente minima (si sfrutta in pieno il "beta" del transistor);
- non saturando, la commutazione è più rapida (dipende da cosa devi fare, un MOSFET può essere ancora più rapido).