Interruptor BJT o MOSFET para problema con indicador LED

Nuevo en el sitio y, de hecho, bastante en electrónica. Estoy teniendo un pequeño problema con este circuito que he hecho. Es un circuito tipo indicador led.

indicador de interruptor de transistor

El problema que tengo es que no llega suficiente energía a la carga externa. ¿Tengo razón al pensar que esto se debe a la resistencia del transistor (¿perdiendo alrededor de 0.7V?).

Pensé en probar un MOSFET en su lugar porque había oído que eran de menor potencia, pero parece que siempre habrá un problema ya que no puede fluir corriente de la puerta a la fuente, y la resistencia pulldown da el mismo problema.

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¿Me estoy perdiendo un truco realmente simple o estoy tratando de obtener algo por nada?

Le falta la clasificación de potencia y el color del LED y debe intentar elegir un suministro ligeramente mayor <3 pref <1V que el voltaje directo del LED

Respuestas (2)

Parece que desea que se encienda un LED cuando se conecta una carga, sin afectar el voltaje de la carga de 1.8K. El BJT es mejor que la mayoría de los MOSFET en esta aplicación y sí, la unión Vbe caerá 600 mV o más con un flujo de 5 mA. La mayoría de los MOSFET necesitan más de 600 mV para encenderse, por lo que incluso si coloca una resistencia de bajo valor en serie con la carga, deberá reducir más el voltaje.

Sería más fácil y al menos tan eficiente simplemente conectar el LED y la resistencia en serie a través de la carga, pero tal vez eso no sea conveniente por alguna razón.

Si desea obtener un voltaje incluso más bajo que 600 mV, es más fácil usar un comparador ; sin embargo, el comparador extraerá algo de corriente de los 9 V incluso si la carga no está conectada.

El siguiente circuito caerá 50 mV con la carga conectada. Es posible volver a bajar usando un mejor comparador: este es muy barato pero tiene un Vos de casi 10 mV en el peor de los casos, por lo que configuré -25 mV y +25 mV aproximadamente como los voltajes de entrada diferenciales. Puede conducir unos pocos mA al LED si necesita más, use un comparador diferente o agregue un transistor.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El LM393 parece la mejor opción. Es barato, fácilmente disponible y un circuito discreto no puede acercarse a hacer lo que se necesita.
Sin embargo, me preocupa que 9V fuera el valor predeterminado de CircuitLab y no el real.
@jonk El valor predeterminado es 1V, por lo que OP definitivamente lo escribió. No significa que sea correcto, por supuesto. Tomo el 100R como un marcador de posición.
Tomo tu punto. ¡Es la batería en la parte inferior la que por defecto es de 9V! Había olvidado que los valores predeterminados son diferentes. Pero cripes, estoy empezando a odiar los valores predeterminados.

Hagamos algunas matemáticas básicas: con un voltaje de emisor base de aprox. 0,7 V y una fuente estable (ver más abajo) de 9 V, su "carga externa" obtiene 8,3 V. Si realmente es resistivo y tiene 1.8k, la corriente resultante será

I R 2 = 8.3 V 1.8 k Ω = 4.6 mamá
Esto es todo lo que puedes conseguir con este circuito. Pero incluso con un transistor ideal con cero voltaje base-emisor, la condición
I R 2 ≤ 9 V 1.8 k Ω = 5 mamá
aguantará, por lo que esta es la corriente máxima que puede obtener en su carga. De lo contrario, primero necesitaría aumentar su 9V a un nivel más alto.

El circuito MOSFET no sirve, ya que no hay corriente de compuerta y, por lo tanto, solo obtendrá una corriente muy pequeña a través de R3, ya que tiene que fluir a través de R1 = 1M. Así que la corriente será de aproximadamente

I R 3 ≈ 9 V 1 METRO Ω = 9 m A

En cualquier caso, también debes cuidar tu LED. El LTL-307EE tiene una potencia nominal de 20 mA, mientras que el BC546 y el 100R completamente encendidos darán algo como

I D 1 ≈ 9 V − 2 V − 0.2 V 100 Ω = 68 mamá

¿Está tratando de construir un indicador para alguna cosita industrial de 4-20 mA? Esos generalmente funcionan a 24V. Cualquiera que sea la carga, asegúrese de no exceder la corriente de base máxima del transistor. Parece que falta este valor en la hoja de datos, pero no superaría los 10 mA continuos para un BJT de señal tan pequeña.

*fuente estable: en caso de que esté manejando el circuito con una batería de bloque de 9V, verifique su voltaje mientras está en uso. Esos tienen una impedancia bastante alta, por lo que su fuente de 9V podría caer fácilmente a 8V o algo así, dependiendo de la carga.

Saludos, Felipe

Creo que es un gran error imaginar que cualquier esquema en EE.SE indica con precisión un tipo de LED, si el LED se llama "LTL-307EE". Eso es porque SIEMPRE obtienes ese tipo cuando arrastras un símbolo LED. Al igual que SIEMPRE obtienes un 100 Ω resistencia valorada cuando arrastra una resistencia. Podría ser una coincidencia increíble, por supuesto.
@jonk: Buen punto, no estoy familiarizado con CircuitLab o sus valores predeterminados. Acabo de comentar en la imagen;) De todos modos, 20 mA máx. sigue siendo un límite razonable para un indicador LED (de todos modos, 5 mA son suficientes para la mayoría de los indicadores actuales).
Ni siquiera estoy seguro de que el 9V sea correcto. Ese TAMBIÉN es el valor predeterminado que obtiene cuando extrae una fuente de voltaje. Desearía que el OP hubiera hecho las cosas explícitas. O bien, desearía que CircuitLab usara valores sin sentido por defecto para que no haya dudas al respecto.
@jonk Estoy completamente de acuerdo, tener valores predeterminados para voltajes y resistencias es incluso contraproducente.
@pipe Spehro tenía razón al señalar que la fuente V es 1V por defecto. Es la fuente de la batería en la parte inferior de los íconos que por defecto es de 9V. Pero sí. Los valores predeterminados generan confusión, si el OP no se toma el tiempo para especificar que realmente especificaron los valores. jeje.
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