PNPトランジスタを用いてのLED点灯について 再

質問

一度、質問させて頂きましたが、再度同じ質問をさせて頂きます。
添付の回路でLED点灯、消灯をさせてたいのですが、マイコンからのHigh信号2.5Vが入力されても点灯しています。lowでも点灯しています。
3.3Vでトランジスタをつっている事が原因なのでしょうか？

回答No.8

Nebusoku3

＃２です。
元の回路を尊重する意味で、現状の「3.3Vでトランジスタをつっている」部分の間に「シリコンダイオード」を順方向に1つ追加することで電圧の問題は解決すると思います。（抵抗でもOKですが）

ダイオードの追加でエミッターにかかる電圧は
3.3V　ー　0.6V　＝　2.7V　（0.6V は　0.7Vの場合もあるので　2.6V～2.7V程度）
になるはずです。

場合によっては　０Ω　も若干増やす必要があるかと思います。（多分そのままでもOKかもしれないですが）

●3.3Vが　５Vになった場合は　０Ω　の変更と　０Ω（変更後）のトランジスタ側にプルアップ抵抗の追加で動作すると思います。
（基本はエミッター　ベース間の電圧確保と思います。）

回答No.7

ohkawa3

回答(6)再出
＞結果22kΩ入れたら改善されましたが、何故改善されたかが理解できてません。
ベース・エミッタ間抵抗と、ベース直列抵抗の値による分圧回路で、トランジスタのベース・エミッタ間電圧に加わるを十分に小さな値（ex. 0.3V）にすることができたからです。
マイコンの電源と、LED駆動電源がもともと別系統であって、LED駆動電源の電圧を単独に調整できるのならば、LED駆動電源の電圧を2.5Vに調整することはいいと思います。
マイコンの電源と、LED駆動電源がもともと同一系統ならば、LEDを消灯させるためだけに2分割するような複雑化はお勧めできません。

マイコンの電源電圧が何Vなのか、マイコンの出力ポートのhigh状態の出力電圧と電源電圧の関係をきちんと把握なさることが必要と感じます。

補足

ご回答ありがとうございます。アドバイス助かっております。感謝いたします。
気になっているポイントが二つございます。
一つ目がVbeは基本0.6や0.7Vかと思いますが、何故3.3V−2.5V＝0.7VがなぜVbeに関係するかです。他の回答者様からも回答頂いてますが、ベース電圧の2.5VのHigh信号とエミッタ電圧の3.3VはVbeに影響、関係するのでしょうか。
仮に3.3が5Vであれば、また状態が変わるのでしょうか。
二つ目が制限抵抗22kΩいれてますが、電源投入時、瞬間的にLEDが一瞬光ります。できれば光るのを無くしたいです。

回答No.6

ohkawa3

前の回答者さんのご指摘と重複しますが・・・・・
シリコントランジスタのベース・エミッタ間電圧は、0.7Vと記憶しておけばよいと言われていますが、現実には0.4V程度で導通を始まめす。動作温度が高い状態でも確実のオフ状態にしたければ、ベース・エミッタ間電圧を0.3V以下に保てるようにベース・エミッタ間抵抗と、ベース直列抵抗の値を選択する必要があります。
0Ωの抵抗器を、例えば22kΩのような抵抗値にすることは、値の当否は別として、方法論としては真っ当です。

3.3Vでトランジスタをつっている事を所望の動作が得られない原因と疑っているようですが、マイコンの電源も同じ3.3Vを使っているならば、回路構成が悪いことはありません。

補足

ご回答ありがとうございます。
マイコンからHの場合は2.5Vがほぼ固定です。
無知なすみませんが、結果22kΩ入れたら改善されましたが、何故改善されたかが理解できてません。
3.3をマイコンと同じ2.5Vに合わす方がキレイなのか何が改善策とよいか検討しています。

回答No.5

kimamaoyaji

＞Vbcはそもそも、3.3?2.5＝0.8Vで求めらるということでしょうか？
無知ですみません。
3.3Vー2.5VですH2.5Vと書かれているのでそれ以上上がらない様に回路がなっていると判断されます。

＞0Ωのところに暫定で22kΩ実装したら改善されました。ただ理由が良くわかっ ていません。
まず、トランジスタは電流増幅装置です、つまりベースに流れる微細電流で大きなコレクター電流を操作できその増幅率はHFEで示されます。
かりにベース抵抗が22KΩでHFE＝100だとして3.3V/22KΩ＝0.15ｍAでトコレクター電流15ｍAとLEDは10ｍAあれば点灯できるので、十分な値となります（LEDに直列で入っている抵抗は電流制限抵抗で最大流せる電流を制限しています（3.3V-1.2V(LEDの順方向電圧）＝2.1V/100Ω（電流制限抵抗）＝21ｍA（LEDの最大電流以下であれば良い）)）、0.8V/22KΩ＝0.036ｍAだとコレクター電流は3.6ｍAとLEDの発光が非常に弱いという状態です。
最もHFEは温度で変化するので明るさが変わる可能性があります、つまりLEDが現在点灯していても、周囲が高温になればHFEが低下するので薄暗くなる可能性がある（21ｍA設定のところ15ｍAしか流していない＝トランジスタが完全なON状態でない可能性がある（トランジスタのHFEは個別に違うのでデーターシートを見ないと解らないし同じトランジスタでもHFEランクで分類されている（正確には製造ばらつきがあるので、ランク分け（末尾の記号YとかGRとか）して販売している））

補足

ご回答ありがとうございます。
仮にエミッタ電圧を3.3Vから2.5Vに変更すれば、Hで消灯、Lで点灯になるのでしょうか。

回答No.4

kaba__san

そもそも使用する回路が間違ってます。
低い電圧でハイサイドをその回路でON/OFFできませんよ。
NPNでやりゃあいいのに、なんでLEDをGND側にしたいの？

↓どうしてもハイサイドで切りたいならこのようにします。（手間＆ハイコスト）

回答No.3

hahaha8635

理屈上これで光ります
ベースの前の抵抗値(100KΩ)を上げると暗くなり　下げると明るくなりますが低すぎると　ついたままになります

添付ファイルで
LEDには1.6V　2.3A　流れます
Hiにしても薄暗くついたままになります

I/Oには負圧がかかってます
Lowの時-29mA
ダイオードをかますとLEDは光りません　ベースから引っ張れないから
http://www.falstad.com/circuit/

回答No.2

Nebusoku3

＞3.3Vでトランジスタをつっている事が原因なのでしょうか？
↓
そうだと思います。　直接　3.3Vにつながずに、47Ω～100Ω　をつけてつないでみたら如何でしょう。
（抵抗値は完全にトランジスタがON/OFFする位置を選ばないといけないかもしれないです）

回答No.1

kimamaoyaji

3.3-2.5＝0.8Vです　PNPトランジスタは約0.4VでONになりますから、0.8Vもあれば十分ONのままです。
マイコン出力にTC74HC07AF（オープンドレイン）を入れれば解決できます（出力電流が1回路４ｍAなので直接LEDは駆動できませんが6回路パラにすれば24ｍAなのでLEDによっては直接駆動も可能です）

補足

ありがとうございます。
Vbcはそもそも、3.3−2.5＝0.8Vで求めらるということでしょうか？
無知ですみません。

0Ωのところに暫定で22kΩ実装したら改善されました。ただ理由が良くわかっていません。