トランジスタを使用してArduinoで複数のLEDをオンにする

Arduinoの1つのピンで50個の赤いLEDを点灯できるようにしたいと思います。個別に制御したくないので、すべてオンまたはオフにできるようにしたいだけです。

この例を見つけました。2N3904トランジスタを使用しています。これは私が取りたいアプローチですか？より高出力のトランジスタが必要になると思いますか？

5v電圧レギュレーター付きのカスタムボードに配線された外部電源を使用しているため、このレギュレーターから直接LEDに電力を供給しています。

LEDは、このLEDライトバーアレイの形式で提供されます（または少なくとも非常に類似しています）...

以下の回答のコメントで、各LEDに330オームの抵抗を使用していると述べました。このプロジェクトの別の部分では、ライトバーをレベルメーターとして使用し、各個別のLEDはシフトレジスタ、つまり個別の抵抗器を介して制御されます。考えてみると、すべてのLEDがオンまたはオフになっているので、各LEDと直列に抵抗を接続する必要がないことに気づきました（うーん、ちょっと不自然なコメントで申し訳ありません！）。

私は、アースまたは5Vを切断できる何らかの電子スイッチがあると思いました。これは実行可能ですか？

トランジスタは基本的に、グランドまたは5Vを切断できるスイッチです。あらゆる種類のトランジスタがあり、いくつかは本当に巨大な負荷を切り替えることができます。50個のLEDは大したことではありません。

それで、問題はこれです：単一の2N3904は50個のLEDを切り替えることができますか？

これに答えるには、まずどのような LED かを知る必要があります。しかし、通常の何もない特別な種類を使用していると仮定しましょう。これらの最大電流の合理的な見積もりは、$20mA$。50の場合、最大電流は$20mA \cdot 50 = 1000mA$。見ると、データシート、私は2N3904の最大コレクタ電流が見$200 mA$。したがって、答えは「いいえ」です。1つの2N3904で50個のLEDを切り替えることはできません。

私はあなたがいくつかのオプションを持っていると思います：

• 複数の2N3904を使用する
• より少ないLEDを使用
• 同じLEDを使用するが、より少ない電流でそれらを駆動する
• より大きなトランジスタを使用する（TIP121は非常に見つけやすい）
• 他のスイッチングデバイスを使用する

これらのうち、LED電流を減らすか、より大きなトランジスタを使用することがおそらく最も可能性の高い解決策だと思います。他のスイッチングデバイス（リレーなど）は、おそらくより高価で低速です。

与えられた情報（1.95Vで注記された50個の赤いLed、5vのソース、2mAの電流、330Ωの抵抗）を考慮すると、以下が機能します。

一般的なLed抵抗の計算を考慮すると、
（
Vcc-順方向電圧）/電流Vccが5vの場合、順方向電圧は1つあたり1.95vです。これは、2つの直列、1.95v * 2があり、必要な電流が2mAであるためです。
（5-（1.95 * 2））/ 0.002または（
5-3.9 ）/ 0.002または1.1 / 0.002 = 550。330Ωの抵抗があるため、これを調整すると、シリーズごとに3mAが得られます。電流はシリーズパスで等しいため、LEDごとではなく、シリーズごと。抵抗器の各シリーズ（この場合は2つ）は、同じ3mAの電流を使用します。したがって、これにより式が3mA * 25の直列チェーンに簡略化され、切り替えが必要なのは75mAだけです。

2n3904のような一般的な小信号トランジスタは、問題なく75mAを処理できます。トランジスタのベースとMCUピンの間に1kΩのベース抵抗が使用されています。

以下の回路図は1つのLEDバーのみを示しています。残りを同じ方法で追加するだけです。最初のLEDのカソードを次のLEDのアノードに配線し、ペアごとに1つの抵抗を配線します。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

Arduinoのピンを使用してリレーをオンにするトランジスタを制御し、リレーの接点がグランドを適用してすべてのLEDをオンにする必要があります。トランジスタを使用する必要がある場合は、はい、すべての電流を処理できるトランジスタを見つける必要があります。リレーを使用する場合でも、必ず接点電流の定格を確認してください。以下のサンプル回路を参照してください。選択したリレーの定格電流とコイル抵抗に応じて、R2が必要な場合と必要でない場合があります。