Warum sollte man LEDs mit einem gemeinsamen Emitter ansteuern?

Ich würde argumentieren, dass es bei Option A weniger "Fallstricke" gibt. Ich würde Option A Leuten mit unbekannten Elektronikkenntnissen empfehlen, weil es nicht viel gibt, was sie vom Funktionieren abhalten kann. Damit Option B realisierbar ist, müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein:

• $V_{CC_{LED}}$muss gleich sein$V_{CC_{CONTROL}}$
• $V_{CC}$muss größer sein als$V_{f_{LED}} + V_{BE}$
• Es ist eine für BJT-Geräte einzigartige Topologie

Diese Bedingungen sind nicht so universell, wie sie zunächst erscheinen mögen. Dies schließt beispielsweise bei der ersten Annahme eine von der Logikstromversorgung getrennte Hilfsstromversorgung für die Last aus. Es beginnt auch, die Werte von einzuschränken$V_{CC}$für eine einzelne LED fängt man an mit blauen oder weißen LEDs zu sprechen$V_f$> 3,0 V und ein Controller, der mit einer Versorgung von weniger als 5,0 V betrieben wird. Und ich denke, die andere Sache ist, dass Sie den BJT in Option B nicht wirklich durch einen MOSFET ersetzen können, wenn Sie diesen Basisstrom eliminieren möchten.

Außerdem ist es (geringfügig, aber immer noch) komplizierter, Ihren Lastwiderstand zu berechnen. Mit Option A können Sie eine Analogie verwenden, z. B. "Betrachten Sie den Transistor als Schalter". Das ist leicht verständlich und Sie können dann mit vertrauten Gleichungen rechnen$R_{load}$.

$R_{load}=\dfrac{V_{CC}-V_{f_{LED}}}{I_{LED}}$

Vergleichen Sie das mit dem, was für Option B erforderlich ist, und es gibt den geringfügigen Anstieg der Schwierigkeit:

$R_{load}=\dfrac{V_{CC}-V_{f_{LED}}-V_{BE}}{I_{LED}}$

Verbinden Sie dies mit der Tatsache, dass die Vorteile von Option B oft nicht benötigt werden. Abgesehen von der reduzierten Teilezahl sollte der Basisstrom von Option A den Stromverbrauch nicht um mehr als 10 % erhöhen, und LEDs werden selten (unbegründete qualitative Vermutung) schnell genug angesteuert, damit die BJT-Sättigung eine Rolle spielt.

Eine noch bessere Variante Ihrer Option "B" besteht darin, die LED mit dem Kollektor in Reihe zu schalten, während der Widerstand mit dem Emitter in Reihe geschaltet bleibt.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Dadurch wird der Transistor zu einer gesteuerten Stromsenke, wobei der Strom durch die Basisspannung minus _VBE über dem Widerstand bestimmt wird. Die Basisspannung kommt normalerweise von einem digitalen Ausgang eines Mikrocontrollers, der von einem Regler gespeist wird, sodass sein Wert streng kontrolliert wird. Wenn Sie beispielsweise eine 3,3-V-Logik verwenden und einen 270-Ω-Widerstand haben, erhalten Sie schöne 10 mA durch die LED.

Die Anode der LED (oder sogar eine lange LED-Kette) wird von einer höheren Spannung gespeist (die nicht einmal geregelt werden muss), und jeder Spannungsabfall, der nicht über den LEDs auftritt, erscheint über der Transistor.

Option B erfordert, dass das Steuersignal auf eine höhere Spannung angehoben wird als die LED-Abfallspannung plus die Basis/Emitter-Abfallspannung. Wenn Ihr Steuertreiber mit einer höheren Spannung als der LED-Abfallspannung plus der Basis-/Emitter-Abfallspannung des Transistors arbeiten kann, wäre Option B gültig.

Option A hingegen kann problemlos jede LED-Abfallspannung treiben, vorausgesetzt, Ihre Versorgungsschiene ist hoch genug und Sie erreichen nicht die Basis- / Kollektor-Durchbruchspannung.

Denken Sie auch daran, wenn Sie beabsichtigen, mehrere LEDs in Reihe zu treiben, müssen Sie alle Abfallspannungen der LEDs addieren.

Option A ist ein ordentlicher EIN/AUS-Schalter. Wenn BJT gesättigt ist, hängt der LED-Strom im Wesentlichen von Vcc und R3 ab, sodass die LED eine konstante Helligkeit hat.

Option B ist ein "Emitterfolger" und macht den LED-Strom abhängig von der Eingangsspannung, da VE Vin -0,7 wäre.

Option B ist gut, wenn Sie den LED-Strom und die Helligkeit steuern möchten. Aber meistens ist es besser mit Option A und einem PWM-Schema (genauer)

Ich bin nicht überzeugt von Ihrer impliziten Annahme, dass der übliche Weg darin besteht, eine gemeinsame Emitterkonfiguration zu verwenden. Nehmen wir jedoch an, das stimmt. Es lohnt sich nicht, auf die Vorzüge der verschiedenen Ansätze einzugehen, da das sowieso nicht Ihre Frage ist.

Ich denke, der Grund ist, dass die gemeinsame Emitterkonfiguration die konzeptionell offensichtliche ist, und es gibt kaum mehr als das. Denken Sie daran, wer diese Art von Ratschlägen schreibt, die Sie "irgendwo im Internet sehen". Der Typ, der die für das jeweilige Design geeignete Methode verwendet, ohne dass ihm auffällt, dass dies überhaupt ein Problem ist, wird nicht daran denken, eine Webseite darüber zu schreiben, wie man eine LED ansteuert. Es ist die Person, die gerade 2 Tage damit verbracht hat, herauszufinden, welche Beine des Transistors der Kollektor, Emitter und Basis-a-ma-Ding sind, dann eine Woche, um den Mikrocontroller-Code zu bekommen, um die LED zu blinken, die stolz Looky me World posten wird, Ich habe mir eine LED blinken lassen!!! Für diese Leute ist die gemeinsame Emitterkonfiguration die konzeptionell offensichtliche.

Der gemeinsame Emitter ist so etwas wie das Aushängeschild für die Verwendung eines Bipolartransistors. Es ist offensichtlicher, wie der Transistor die Verstärkung bereitstellt. Für den Neuling klingen Emitterfolger und noch schlimmer, die Verwendung eines Bipolarsignals als kontrollierte Stromsenke nach fortschrittlichen Konzepten.