De basis-emitterovergang (BE) van een NPN-transistor gedraagt ​​zich als een diode:

Dus eigenlijk heb je dit equivalente circuit:

Zoals je kunt zien, staat je LED in serie met de weerstand en de diode van de transistor (de BE-junctie). Er gaat wat stroom (afhankelijk van de waarde van je weerstand) door dit circuit, waardoor de LED gaat branden.

Een manier om dit te vermijden is, zoals The Photon zei, een MOSFET. Een andere manier is om de NPN-transistor te gebruiken in de common-emitter -configuratie:

Van deze opmerking van jou:

Eigenlijk heb ik de specificaties van de transistor gelezen en de maximale basisinvoer is 5V

Ik kan begrijp waarom je denkt dat je de basis van de transistor moet aansturen vanaf 4,5 V (< 5 V). Maar je kunt de basis met een hogere spanning aansturen, zolang je maar een weerstand in serie hebt. De BE-overgang, die als een diode werkt, heeft een vaste spanningsval (typisch 0,7 V) eroverheen. De rest van de spanning gaat over de weerstand, waardoor ook de stroom door de BE-overgang wordt beperkt.

Dit is hoe de transistor echt werkt - kleine stroom loopt door basis-> emitter zorgt ervoor dat grote stroom door collector-> emitter loopt.

Je moet de emiter op aarde aansluiten en weerstand en led tussen collector en spanningsbron plaatsen.

Bewerken

Schema's toegevoegd:

Wat je hebt gebouwd is een common collector circuit, en de anderen proberen je al over te halen om dat te veranderen naar een common emitter circuit. Gemeenschappelijke emitter is inderdaad beter om te schakelen, maar gewone collector werkt ook als je een paar dingen in gedachten houdt.

Terwijl een gewone emitter minder dan een volt nodig heeft om de transistor aan te drijven, heeft een gemeenschappelijke collector een hogere spanning nodig. Als de spanning van de LED 2 V is, heb je minimaal 2,7 V aan de basis nodig om de minste emitterstroom te krijgen. Om 20 mA voor de LED te krijgen, heb je 20 V extra nodig voor R1, en die heb je niet, dus R1 moet een lagere waarde hebben, zoals 50 \ $ \ Omega \ $. Dan zal 20 mA 1 V dalen over R1, en de basisspanning zal minimaal 3,7 V moeten zijn. Dan is er 0,8 V over R2 en is de basisstroom 800 \ $ \ mu \ $ A.

Zo werkt het niet. We zouden een berekende basisstroom hebben van 800 \ $ \ mu \ $ A en een collector (of emitter) stroom van 20 mA, wat een \ $ \ mathrm {H_ {FE}} \ $ van 25 zou geven. Maar we beslissen niet hoe hoog \ $ \ mathrm {H_ {FE}} \ $ is, de transistor wel. En dat is typisch 280. Onze berekening klopt dus niet.

U kunt R2 weglaten. Dan staat de basis op 4,5 V en de emitter op 3,8 V. Met een daling van 2 V over de LED hebben we 1,8 V voor R1, en dan is de stroom 36 mA. Een beetje hoog, laten we R1 terug verhogen naar 90 \ $ \ Omega \ $ om onze 20 mA terug te krijgen.

Maar zou er niet teveel basisstroom zijn zonder R2? Nee. Om 20 mA collectorstroom te krijgen, hebben we 71 \ $ \ mu \ $ A basisstroom, de transistor zorgt daarvoor. Als de basisstroom zou toenemen omdat de voedingsspanning toeneemt, dan zal ook de collectorstroom en dus de spanning over R1 dalen. De emitterspanning zal stijgen en de toename van de basisstroom tegengaan. Een soortgelijke automatische regeling vindt plaats wanneer de basisstroom zou afnemen.

R1 zorgt dus indirect voor de basisstroom en maakt R2 overbodig. Maar je kunt de basisstroom niet berekenen als (4,5 V - 0,7 V - 2 V) / R1. De weerstand vanaf de basis gezien is R1 \ $ \ times \ $ \ $ \ mathrm {H_ {FE}} \ $ . Waarom is dat? Stel dat u de basisstroom met 1 \ $ \ mu \ $ A verhoogt. De collectorstroom zal dan toenemen met 280 \ $ \ mu \ $ A (\ $ \ mathrm {H_ {FE}} \ $ = 280), en de spanningsval over R1 zal toenemen met 90 \ $ \ Omega \ $ \ $ \ tijden \ $ 280 \ $ \ mu \ $ A = 25,2 mV. Dus de weerstand gezien vanaf de basis is 25,2 mV / 1 \ $ \ mu \ $ A = 25200 \ $ \ Omega \ $, of 280 \ $ \ times \ $ 90 \ $ \ Omega \ $.

En dat verklaart waarom de LED in je circuit zo zwak oplicht: I = (4,5 V - 0,7 V - 2 V) / (R1 \ $ \ times \ $ \ $ \ mathrm {H_ {FE} } \ $ + R2) = 6 \ $ \ mu \ $ A! Het is een wonder dat het überhaupt oplicht.

De basis-emitterstroom loopt door uw diode waardoor deze gaat branden. Ik weet de weerstandswaarde niet, maar hoogstwaarschijnlijk is de weerstand groot genoeg om de stroom te beperken. De helderheid van een LED is afhankelijk van de stroom. Meer stroom, meer licht (totdat de LED beschadigd is, dan geen stroom en geen licht!)

De basis-emitteraansluitingen van een transistor vormen een effectieve diode, dus het circuit dat je hebt beschreven bevat een serie aansluiting van twee diodes (de transistor en LED) en een weerstand.

In termen van hoe te voorkomen dat de LED aan gaat, weet ik niet zeker wat je probeert te doen, dus ik kan het niet aanbieden een zinvolle suggestie die verder gaat dan het niet aansluiten van de batterij? :)

Het circuit doet precies wat het zou moeten doen.

Dit is geen gebruikelijke manier om een ​​transistor te gebruiken.

De 'be' (basis-emitter) overgang is een voorwaarts voorgespannen diode.
Wanneer u 4,5 V toepast op de basisstroom vloeit
Van voeding in de basis
Door de voorwaarts voorgespannen zijn verbindingspunt door de weerstand (als deze zich boven de LED bevindt)
door de LED
en vervolgens naar aarde.

Er is een circuit gemaakt, stroom vloeit, de LED gaat branden.

Het verwisselen van de weerstand en de LED zal een identiek resultaat opleveren.

Als u een spanning van 4,5V of meer toepast op de collector stroomt de stroom via het CE-pad en zal de LED helderder licht.

De normale manier om een ​​transistor te gebruiken om een ​​LED te besturen, is door een weerstand van V + op de LED aan te sluiten
LED op collector aansluiten
Emitter op aarde aansluiten
Drive basis met een spanning VIA EEN WEERSTAND (zeg 10k).

Wanneer de basisaandrijving 0V is, is de transistor uitgeschakeld.
Als de basisaandrijving meer is dan ongeveer 0,6V, zal de LED starten sterk > aanzetten
Wanneer transistor basisaandrijving via weerstand is een paar volt transistor zal volledig aan zijn.

Voorbeeld:

ALS LED een rode LED is, dan is Iled ~~~ = (Vcc-VLED) / R = (4.5 zeg -2.5) / R = 2V / Rled
Als Rled = zeg 33o ohm dan zal ik ongeveer 2/330 ~ = 0,006A = 6 mA zijn