Benötigen Sie Hilfe beim Verständnis der PNP-Basis in die NPN-Kollektorschaltung für LED-Arrays

Ich bin ein Anfänger in der Schaltung und versuche, einen 8x8x8 LED-Würfel mit einer Anleitung für ein Schulprojekt zu machen. Ich habe alle Teile bestellt und den Erdungskreis für jede Schicht getestet (siehe Abbildung unten). Ich versuche zu verstehen, wie die PNP- und NPN-Transistoren interagieren. Der PNP ist ein TIP42C und der NPN ist ein 2N2222.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Emitter des PNP (O1-O7) ist mit 5 V verbunden, der Kollektor ist mit dem Kathodenende von 64 LEDs verbunden, und die Basis ist über einen 10-Ω-Widerstand mit 5 V und über einen 1-kΩ-Widerstand mit dem Kollektor des 2N2222 verbunden.

Die Basis des NPN (T1-T8) ist über einen 1-kΩ-Widerstand mit einem MUX verbunden, der Emitter geht auf Masse und der Kollektor kommt vom PNP. Ich verstehe, wie dieser Teil funktioniert.

R1-R8 und R17-R24 sind 1kΩ. R25-R32 sind 10kΩ.

Was ich nicht verstehe, ist, warum der PNP-Transistor notwendig ist. Ich habe versucht, eine Zeile des Diagramms zu erstellen:

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Grüner Draht: High/Low an NPN-Basis Schwarzer Draht: Masse vom NPN-Emitter Oranger Draht: Kathode von 64 LED-Array (simuliert mit 3 LEDs) Roter Draht: 5 V an PNP-Emitter Weißer Draht: 5 V an LEDs

Aber das Problem, auf das ich stieß, war mit den 5 V in den Emitter des PNP (roter Draht). Wenn ich das herausnehme, leuchten die LEDs, aber im Diagramm ist der Emitter des PNP eindeutig mit 5 V verbunden.

Gibt es eine grundlegende Eigenschaft von PNP-Transistoren, die ich vermisse? Ich habe den Gesamtstrom der 64 LEDs berechnet (~1,2A). (Ist das richtig?) Und würde diese Schaltung das unterstützen?

Zu Ihrer Information, jede Leitung von JP2 im ersten Bild ist eine Masseleitung von einem 64-LED-Array und die Leitungen von IC1 werden von einem Arduino Uno angesteuert.

Ich habe mir die letzte Woche darüber den Kopf zerbrochen und kann es nicht herausfinden, also wäre jede Hilfe sehr dankbar! Danke schön!

Hallo Duncan, diese Frage ist sehr vielversprechend – wir können sehen, dass Sie viel hineingesteckt haben. Aber es ist schwer zu verstehen/erklären ohne Schaltplan. Könnten Sie ein Schema von dem hinzufügen, was Sie auf dem Steckbrett gebaut haben? Wenn Sie Ihre Frage bearbeiten, gibt es eine Schaltfläche, die ein schematisches Werkzeug öffnet ...
Bitte fügen Sie einen Schaltplan hinzu, damit die Leute Ihnen leichter helfen können. Es gibt ein Schaltplan-Bearbeitungstool im Vor-Ort-Editor; es ist der Knopf mit einem Schaltplan und einem Bleistift.
Sie verstehen, dass ein PNP von einem NPN "rückwärts" handelt? Das heißt, jede Spannung, die bei einem NPN positiv ist, ist bei einem PNP negativ, und dasselbe gilt für Ströme?

Antworten (1)

Oh, es ist ganz einfach, Sie denken, die bereitgestellte Schaltung ist die Bodensteuerung für die LEDs. Es ist nicht. Es ist die High-Side-Steuerung für die LEDs. Ihr Steckbrett spiegelt die Schaltung nicht genau wider. Der PNP schaltet sich ein und Sie schließen die LEDs im Wesentlichen mit 5 V auf beiden Seiten kurz.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wenn also der rote Draht, 5 V, mit dem Emitter verbunden ist und der PNP eingeschaltet ist, sind die 5 V mit dem Kollektor verbunden und Sie schließen die LEDs kurz. Wenn Sie es entfernen, nehme ich eine fundierte Vermutung an, erstellen Sie einen Erdungspfad vom Kollektor durch die Basis des TIP 42C, der wiederum durch das eingeschaltete NPN geht. Dies könnte übrigens den TIP 42C, mit dem Sie testen, beschädigt haben. Floating Emitter ist nicht ideal.

Im Würfel verwenden sie den 2n2222 (oder 2n3904 auf dem Platinenlayout) als npn-Treiber des PNP TIP 42C. Dies steuert die LED-Anode. Die Low-Side wird von den Darlington-Transistor-Array-ICs ULN2803 auf der Schieberegisterplatine gesteuert . Dies geschieht, damit eine Scanfunktion so viele LEDs von einer kleinen Anzahl von Pins des Mikrocontrollers steuern kann.

Zu Ihrer Information, jede Leitung von JP2 im ersten Bild ist eine Masseleitung von einem 64-LED-Array und die Leitungen von IC1 werden von einem Arduino Uno angesteuert.

Nein, JP2 sind die Anoden des LED-Arrays.

Wow ok, ich war weg haha. Das macht jetzt viel mehr Sinn! Vielen Dank!
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