使用三极管提高单片机IO口驱动LED的能力的设计

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学过单片机应该都知道。单片机的IO口可以输出三种状态：高电平、低电平、高阻。一般不同封装和颜色的驱动电压和电流都有些许差异，具体要参照使用LED的规格书。这里演示为2V/20mA就可额定工作条件的LED。

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那么利用IO口的低电平状态可以设计如图方式1的驱动LED方法（这个也是不用三极管情况下常用的方式），利用IO口的高电平状态可以设计如图方式2的驱动LED方式。

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上面仅仅讲述了单片机IO口的情况，那么举一反三，很多IC的GPIO口都会有灌入电流和拉电流的限制，所以在使用的时候要注意这个电流的限制。

可以知道使用方式1驱动LED对LED数量是有限制的。另外如果LED发生损坏短路，也会有电流直接流入IO口，可能造成单片机损坏。就有人引入了三极管来解决这些问题，IO口只负责控制三极管通断即可。应尽可能选三极管饱和后Vce压降小的。这里饱和后Vce=0.1V。LED 2V/20mA驱动，那么三极管Ic=20mA。限流电阻R1=（5-2-0.1）V/20mA=145Ω，145不是标称值，那么实际选择150Ω的电阻，实际Ic=（5-2-0.1）V/20mA=19mA。

也就是说如果IO口需要驱动这个LED，必须支持的最小输出电流至少为0.19mA。这个电流非常小，多个串口同时驱动多个LED，压力也没那么大。

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但是假如你用的这个ICIO口最大输出电流只有0.1mA，还是无法满足怎么办，那么就需要NPN+PNP两个三极管组合来解决了。

参照上图，如果只用一个NPN管来驱动LED，那么Ic电流=25mA，那么KRC103S 基极电流Ib=Ic/Hfe=25mA/150=0.167mA，很明显驱动不了。那么再加入一个PNP管KRA102S，PNP管基极电流Ib=Ic/Hfe=25mA/100=0.25mA，然后NPN管导通其Ic=0.25mA，那么IO口的电流就只有0.25mA/150=0.002mA。这样一来控制IC就能驱动LED了。

I_believe

单片机的IO口有三种输出状态分别是高阻态，高电平，低电平

purpose_857

IO口需要驱动这个LED就需要两个三极管组合

ybing12

是的，单片机O口输出电流很小，所以一般只能上拉电阻