饂飩コーディング

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Arduino Unoとトランジスタと白色LED*2と私

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トランジスタの文字小さい

白色LEDって必要な電圧も電流も他のいろのLEDよりも大きい。
二つ直列につないで光らせたくてもArduinoでは電圧が足りないし電流も心もとない。
そこで外部電源(エネループ直列5つ)で光らせます!!!

今回はUNOにトランジスタをつないでスイッチの役目をしてもらいます。


使ったトランジスタはこちら!↓
トランジスタ 2SC1815L−BL−T92−K 60V150mA (20個入): 半導体 秋月電子通商-電子部品・ネット通販


回路図と抵抗設計

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抵抗値計算と実測値


回路と抵抗値はネットを漁れば簡単なものから複雑なものまでたくさん載ってますが
自分初心者なので簡単なやつで設計計算実測して見ました。

まずは、上の図で黒色で回路設計して見ました。
目的はUNOをスイッチとして使い、コレクタ部分で外部電源を引き込むことです。
わかっている情報は
コレクタ側:Vin 6.4v
白LED Vf 3V If 20mA
ベース側:5V
トランジスタ:hFE 350〜700

緑色では必要な抵抗値の計算をしています。
① Rc=(6.4-3-3)/0.02 = 20Ω
② IB=0.02/350 = 0.0000625A
③ RB=(5-0.7)/0.0000625 = 69kΩ

赤色はテスターで測定した結果です。
「何mA流れてるののかなぁ?」という素朴な疑問を実際に測定しただけです。
計算で算出するのが一般できなのかなぁ?自分としてはデバッグ的なノリでやってます。


結論
VBEはだいたいのトランジスタで一定で0.7Vこの電圧よりも大きな電圧をかければスイッチが入る!
おそらくトランジスタの付属資料記載のhFE最低値350を考えるとコレクタ系に0.062mA*350=217mAとなるが、データシートからコレクター電流の最大値は150mAとなりそうだ。
コレクタ系は上で計算した21.7Aまで流す事ができるが、オームの法則にしたがった電流量が流れるので、
抵抗RCの部分で見てみると実測値計算0.37V 実測値での計算=20Ω*0.0182A=0.362Vでほぼ一致した。


うん、簡単な回路ならトランジスタの働きわかった気がする。
中身の半導体での自由電子の挙動とかドーピングとかは学校で習ったきがするけど
その時はなんかの宗教みたいでピンとこなかったけど、こうやって実際に回路組むと
なんの役に立つのかよくわかりました。