Paristosta vakiovirta LEDille

transistorin kytkeminen vakiovirtapiiriksi. Muistellaas... eli jonkin vastuksen läpi mitataan virtaa ja pidetään sitä vakiona kanta-emitteeri-jännitevakion avulla. Juups... emitteeriseuraajaa tarvitaan.

Elikkäs: Kytke kanta johonkin kohtuulliseen vakiojännitteeseen sopivalla vastusjaolla (tai zener-diodilla) (sanotaan vaikkapa puoleenväliin, eli 4.5V, vastukset 2.2k ja 2.2k). Emitteeri on nyt jänniteessä 3.9V vakiona, noin (4.5-0.6=3.9).

Ledin "eteenpäinjännite" on jotain 1.7V (riippuu LEDistä, tsekkaa ja korjaa tarvittaessa) kun siinä virtaa 10mA. Elikkä emitteerille jää

3.9-1.7 = 2.2V

Tämän yli pitää virrata noin 10mA, joten voimme laskea mittausvastukselle (emitteerivastukselle)koon:

U = R*I

R = U/I = 2.2/0.01 = 220 ohm

Transistorin virtavahvistuksen (hFE) tulee olla riittävä, jottei kantapiiri kuormitu liikaa, mutta jos se on jokin normaali NPN-tranistori, niin asian ei pitäisi olla ongelma.

hFE esim. 100

10mA/100 = 100 uA

Toisaalta:

2.2 // 2.2 = 1.1k

Kantapiirin häviöjännite on

100e-6*1.1e3 = 0.11V

Eli kanta (base) onkin jännitteessä

4.5-0.11 = 4.39V

ja emitteeri vastaavasti hieman alempana. Häviö ja virhe on kuitenkin riittävän pieni ja kytkennä pitäisi toimia. Jollei, niin nosta kantapiirin jännitettä hieman tai pienennä emitteerivastusta.

-----

Siis NPN:n transistorin kanta kytketään vastuksella 2.2k pariston plus-napaan ja toisella 2.2k vastuksella miinus-napaan. Transistorin kollektoori menee suoraan pariston plus-napaan (emitteeriseuraaja) ja lopuksi transistorin emitteeri menee 220 ohmin vastuksella (tai pienemmällä/suuremmalla - säätömahdollisuus) LEDIIN, joka on edelleen kytketty pariston miinus-napaan.

----

Ja kuten sanottu, jollei virta riitä, niin pienennä 220 ohmin vastusta sopivasti. Tai jos sitä on liikaa, niin suurenna ko. vastusta. Kyseinen vastus kuitenkin määrittelee sen paljonko lediin ajetaan virtaa (sekä kantapiirin jännite).

-----

Ongelma tässäkin kytkennässä on pariston hiipuminen, joka pudottaa kannan jännitettä. Jos haluat piiristä täysin "immuunin" paristojännitteen vaihteluille, niin laita kanta zener-diodilla vakiojännitteeseen. Eli korvaa se maahan menevä vastus jollain noin 4.5V zenerdiodilla.

----------------------

Kaikkein yksinkertaisin kytkentä on, jos tarnsistorin hFE tunnetaan ja kytketään kanta suoraan plus-napaan, niin päästään eroon zeneristä tai toisesta vastuksesta. Tämän saat laskea itse... Monissa mittareissa on hFE:n mittaus, joten voit mitoittaa kantapiirin myös näin.

-----

Todellisuudessahan on kyseessä jännitteen stabilointipiiri, josta siten otetaan vastuksen avulla vakiovirtaa ledille. Eli emitteeri on "stabiloitu" 3.9 Volttiin ja siitä otetaan vastuksella ledille virtaa sopivasti.

Koska kyseessä on stabilointipiiri, niin kytkennällisesti kaikkein yksinkertaisinta olisí käyttääkin valmista stabilaattoria, vaikkapa 7805-piiriä ja kytkeä sen ulostulo (5V) sopivalla vastuksella lediin:

5 - 1.7 = 3.3V

3.3/0.01 = 330 ohmia

Elikkä KAIKEIN YKSINKERTAISIN kytkentä on 7805-stabilointipiiri ja yksi 330 ohmin vastus sen perään sekä siitä ledi maahan. Tämä on myös täysin immuuni pariston jännitevaihteluille (tietyissä rajoissa).

----

Jos et tarvitse sen parempaa virran vakavointia, niin kytke se ledi plus-napaan noin 730 ohmin (esim. 680 ohm) vastuksella. Tämäkin on aika vakaa... riippuu käyttötarkoituksesta.