トランジスタの調光回路について質問です。

質問

トランジスタの調光回路について質問です。
左図の回路の構造はわかったのですが、ＶＲ（可変抵抗）がグランドにつながれたときの動作がわかりません。電流を計測してみたとき１０目盛りと９目盛りではＩｃとＩｂがまったく流れませんでした。私は多少電流が流れるものだと思っていたので驚いたのですが、ＶＲの１－２間の抵抗が大きいと全然流れなくなるのでしょうか。数式を持って説明できないので、計測結果との比較ができません。初歩的で申し訳ないのですが、回答頂けたら幸いです。

回答No.7

pc_net_sp

質問画像の右側は、VR100kΩをGND側にするとTrのBは0vになります。
その為に、
＞１０目盛りと９目盛りでは・・・
って事になります。

画像の左から右に変える場合は、30KΩとVR100kΩを入れ替えて、TrのBを守る事も考えて、30KΩの所に1KΩを入れてみてはどうでしょうか？
（6v－＞1KΩ－＞VR100kΩ－＞30KΩ－＞GND にする）
LED・Tr-C・Tr-Eの方はそのままで良いです。
VRをGND側にしても、抵抗分電圧は1.37vになって、そこから0.6vを引くと0.77vですので、Tr内の電流はほとんど流れないと思います。
暗くても光っている様にするには、30KΩを51KΩとか増やして見て下さい。

回答No.6

electron11

LED直列の２２０Ωはトランジスタのエミッター～GNDに入れた方が良いでしょう

温度に対して安定になると共に直線性も良くなります
ボリウムの回転角と輝度が比例するようになります
エミッターを直接GNDに落とすのはスイッチング動作の為で今回のように輝度を変化させたい場合は不向きです

当然他の抵抗値は変わりますので計算し直して下さい。

回答No.5

ruto

右の図で調光範囲はベースを基準に上の抵抗Ｒ１とし下をＲ２とすれば
計算すると１００％点灯でＲ１＝１０１ｋΩ、Ｒ２＝２８．５ｋΩ
１００％減光でＲ１＝１１４ｋΩ、Ｒ２＝１５．６ｋΩになりますので１００ｋΩの２８．５～１５．６ｋΩの範囲しか使用していない。だからボリューム値が不適切です。（調光しにくい）
　図のようにＲ１＝１００ｋΩ、ＶＲ＝３０ｋΩ、なら１５～２９ｋΩの範囲で調光できますそれでもボリュームの半分くらいです。
　推薦としてはＲ１＝９０ｋΩ、ＶＲ＝２０ｋΩ、Ｒ３＝１５ｋΩくらいが良いと思います。

回答No.4

attention0

可変抵抗の構造をご存知ですか？図を見て下さい。RaとRbは可変抵抗の中身です。
可変抵抗の回すとRaとRbの値が変化し、RaとRbの間には
Ra＋Rb＝100kΩ
という関係が常に成り立ちます。そして可変抵抗を目いっぱい回した時にはRa＝100kΩ、Rb＝0ΩあるいはRa＝0Ω、Rb＝100kΩとなります。
ここでRb＝0Ωの時を考えてみましょう。さてこの時のベースの電位はどうなるでしょうか？ここからは自分で計算してみてください。
ちなみに、皆さんが言っておられるようにトランジスタはベースの電位が0.6V以下の時には動作しません。

お礼

ご回答ありがとうございます。
可変抵抗の役割は知っていましたが、図のような講造は知りませんでした。
イメージすると右図の講造について理解することができました。
ありがとうございます。

回答No.3

maccha_neko

他の方のレスのとおりで，ベース電流が流れるにはベース・エミッタ間電圧がある程度必要です．
たとえば，
http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/Transistor/2SC1815_ja_datasheet_071101.pdf
これは電子工作などでも良く利用されている東芝さんの2SC1815というものですが，2ページ目の左下にあるIB-VBEのカーブが参考になるでしょうか．
ベース・エミッタ間の電圧がどのくらいのときにベース電流がどのくらい流れるかがわかりますが，室温の25度程度では0.5V程度になるまでは殆ど流れないわけですね．
この特性カーブは半導体理論の本を開けばどういう風になっているのか書いてありますので機会があれば一度目をとおしてみるのも良いと思います．

お礼

ご回答ありがとうございます。
特性カーブについては勉強しているのですが、半導体についてなかなか理解できないでいるもので…お手数かけてすみません。電圧がかからないと電流が流れないのですものね。
丁寧に説明してくださってありがとうございます。

回答No.2

ruto

右図において
Ｖｒの可動端子が0.6Vになる抵抗値を求めると
5/（30＋100)・Rv＝0.6　とすればRv＝15.6ｋΩ　概ねRvちが15.6ｋΩ以下でLEDは全く点灯しない。
左図はボリューム最大で
Ib＝（5－0.6）/130＝0.0338mA　Ｈfe＝100とすれば
Ic＝3.38mA流れます。
500ｋΩのボリュームにした場合の最小電流は
Ibmin＝（5-0.6）/530＝0.0083　mA
Ic＝0.83mAながれます。

お礼

ご回答ありがとうございました。
１－３間の電流とトランジスタのベース電流とでわけて考えなくてはいけないんですね。
わかり易い説明、ありがとうございました。

回答No.1

KEN_2

簡単に説明すると、トランジスタはベース電圧が0.6V以上ないと動作しないのです。
よって、VRがグランドに繋がれている場合9目盛の点でベース電圧が0.6V以下なので、トランジスタは動作しません。
　左の回路はVRが10目盛の位置でも100KΩの抵抗ですので、トランジスタは動作するのです。
VRをグランドに接続すると、トランジスタが完全にオフにできますので、完全消灯から可変できます。

補足

ご回答ありがとうごさいます。
左の回路図はＶＲをで１－２間に繋いでいても１００ｋΩの抵抗を持つということなのでしょうか。それとももとが１００ｋΩだから流れるということなのでしょうか。
トランジスタのベース電圧については知っているのですが、どうしても、電圧のかかり方について上手くイメージできないでいます。ＶＲからグランド側とＶＲからベース側で分圧するのではないのでしょうか。