Resistors, NPN's => leds, forward voltage/forward current og NPN's

[bennymose]

Hejsa

Jeg er lidt i tvivl vedr. brugen af NPN's i et kredsløb og hvad resistors man skal bruge i forbindelse med en LED (dette tilfælde en IR LED). NPN's ser jeg jeg ofte brugt i forbindelse med infrared projekter (som jeg ofte roder med). Jeg har et par 2N3904's (NPN's).

Lad os antage at jeg power en Attiny85 med et 3.3V batteri og min IR LED (datasheet: http://www.adafruit.com/datasheets/IR333_A_datasheet.pdf) har følgende specs:

• Forward Voltage: 1.5Vf (har en range mellem 1.4V og 1.8V, så 1.5Vf virker realistisk)
• Forward Current: 100mA

For at udgå at ødelægge LED'en, skal jeg sætte en resistor i mellem, dette udregner jeg således: (3,3-1,5)/(100/1000) = ~18ohm (25ohm er vidst mere standard).

Jeg ser så ofte andre benytte en 220ohm resistor i stedet, selvom de har samme LED specs som mig - dette forstår jeg heller ikke helt. Det udnytter jo ikke LED'en fulde potentiale - er det mig der ikke helt forstår hvordan det fungerer, eller har de blot kopieret tutorials rundt omkring og ikke selv helt forstår hvordan det fungerer?

Hvor/hvorfor ville man benyttes en NPN resistors her? LED'en kan jo max klare 1.5V og vi power projektet med en 3.3V som vi allerede mindsker via. en resistor.

Det eneste jeg kan komme på efter at have læst datasheet'et til Attiny85, er at output på I/O pins ved 3.3V er 5mA@2.5V(min) (OH = -5 mA, VCC = 3V) - for at booste dette og få maksimal ydelse ud af IR LED'en, benyttes en NPN resistor?

Se side 161, table 21.2: http://www.atmel.com/Images/atmel-2586-avr-8-bit-microcontroller-attiny25-attiny45-attiny85_datasheet.pdf

Jeg ved det er mange spørgsmål i forskellige retninger, beklager og tak for hjælpen

[microtec]

BEMÆRK: Continuous Forward Current på 100mA er "Absolute Maximum Ratings"
Altså den ABSOLUT største strøm, før dioden ødelægges. Det bør du ikke designe dit kredsløb efter.
Normalt If er 20mA og hvis du kikker i databladet, er det også ved den strøm de fleste parametre er opgivet.

(3,3-1,5)/20m = 90ohm som ikke findes i E12 rækken, så vi runder af til 100ohm

Gætter på at de forsyningsspændingen har været 5V de steder, hvor du har set en seriemodstand på 220ohm.

PS: 18ohm er faktisk en standardværdi i E12 rækken, det er 25ohm ikke

[bennymose]

Hej microtec

BEMÆRK: Continuous Forward Current på 100mA er "Absolute Maximum Ratings"
Altså den ABSOLUT største strøm, før dioden ødelægges. Det bør du ikke designe dit kredsløb efter.

Super; så rule of thumb: design efter laveste og evt. gå stille og roligt op ad hvis ønsket? Fx. for at få længere rækkevidde?

Gætter på at de forsyningsspændingen har været 5V de steder, hvor du har set en seriemodstand på 220ohm.

Jep, du har ret - har lige kigget et par eksempler igen, 5V.

Så vidt jeg forstår, så er 10mA (max) det I/O pins på en Attiny85 sender ud ved 5V - det er ikke helt nok til at få en ordentlig rækkevidde på IR LED'en (da avr. er 20mA som du nævner); derfor benyttes en NPN til at hæve denne værdi til fx. 30mA eller lign.

Der er en del at få hovedet omkring, tak for svar

[microtec]

Hej microtec

BEMÆRK: Continuous Forward Current på 100mA er "Absolute Maximum Ratings"
Altså den ABSOLUT største strøm, før dioden ødelægges. Det bør du ikke designe dit kredsløb efter.

Super; så rule of thumb: design efter laveste og evt. gå stille og roligt op ad hvis ønsket? Fx. for at få længere rækkevidde?

Man designer i hvert fald ALDRIG med "Absolute Maximum Ratings".
Der skal jo være plads til tolerancer på både forsyningsspænding og komponenter (modstandene har 5% tolerance). Desuden er "Absolute Maximum Ratings" angivet med en temperatur på 25 grader og der skal jo også være plads til at dit andet elektronik afgiver varme eller en god dansk sommerdag.

Hvis du vil have en lang rækkevide, er løsningen at pulsmodulere IR-dioderne med en høj strøm (også mere end 100mA). Det gør man f.eks. i B&O´s fjernbetjeninger (har en fortid i deres udviklingsafdeling).

[bennymose]

Hej microtec

Super, det giver mening - slowly, but surely!

Jeg antager så også at det er OK at sende fx. 100mA efter en IR LED, eftersom den ikke skal være tændt i specielt langtid af gangen - dog vil dette umiddelbart mindske levetiden, hvor meget har jeg ikke lige overblik over. Hvis det er et par år vi snakker om, er det nok fint til et hygge projekt.

Tak for feedback