Bateria de 9 volts conectada ao transistor que controla LEDs com Arduino

Estou tentando adicionar uma configuração de iluminação LED personalizada ao meu computador para jogos de mesa. Nesta configuração, desejo que pequenos conjuntos de LEDs possam ser ativados separadamente de outros conjuntos. Isso é para que eu possa ligar diferentes sets em momentos diferentes para fazer um "show de luzes".

Estou usando os pinos de E / S digital de um Arduino para controlar um transistor (BC547B) que fornecerá energia de uma bateria de 9 volts aos LEDs. Os LEDs são classificados em 1,9v e eu tenho vários conjuntos de 5 LEDs (5 * 1,9 = 9,5 - não é necessário um resistor ... certo?) Conectados em série e esses "vários conjuntos" devem ser conectados em paralelo.

No entanto, devido a uma simples falta de transistores, estou temperando (até obter mais transistores) conectando 2 conjuntos dos 5 LEDs por transistor. Confuso? Deixe-me juntar isso em um esquema usando apenas 1 transistor (na versão final, haverá mais):

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Então, basicamente, o problema é que, quando ligo o pino 5 no meu Arduino, os LEDs não acendem. Por que é isso? . Posso estar fazendo algo errado aqui, mas, se estou, não consigo descobrir.

Aqui está o código temporário do Arduino que estou usando, caso alguém queira vê-lo:

void setup() {
    pinMode(5, OUTPUT);
}

void loop() {
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(1000);
}

Tudo o que faz é ativar o pino 5, espere um segundo, desligue-o, espere um segundo e repita.

Desde já, obrigado.

PS Desculpas por título estranho.

EDITAR:

Devo também notar que sou muito novo nesse tipo de coisa. Estou fazendo isso para uma espécie de projeto de aprendizagem (e assim meu computador pode parecer legal).

Primeiro, o conjunto "5 * 1.9V = 9.5V -> não precisa de um resistor" não vai funcionar. A voltagem direta não é exata e nem os seus 9V. Aqui está uma explicação de por que a tensão direta == tensão de alimentação é um problema . Além disso, haverá uma queda de tensão no seu transistor.

Seu circuito tem muitos problemas.

1. Para ligar o transistor, o Arduino precisaria produzir 5 * 1.9V + ~ 0.7V = ~ 10.2V. Os pinos do Arduino produzem 5V, então isso não é imediato. Se você aterrar o emissor e conectar os LEDs ao coletor, é muito mais provável que funcione.

2. Seu transistor precisa de um resistor de base para limitar a corrente através dele. Você corre o risco de danificar seu Arduino e seu transistor. Ao saturar o transistor (que é o que você deseja fazer para que ele atue como um comutador), a base estará em ~ 0,7V. Sem um resistor de base, o pino do Arduino leva isso para 5V e muita corrente flui para a base, queimando o pobre Arduino. Portanto, é necessário um resistor de base; seu valor depende da quantidade de corrente que você deseja através dos LEDs e do ganho de corrente do transistor. Sem fazer as contas, algo entre 220Ω e 1kΩ provavelmente é bom.

3. LEDs ou cordões de LED em paralelo precisam de resistores individuais. Existem muitas respostas neste site que podem explicar o porquê com mais detalhes; basicamente, a tensão direta líquida entre diferentes fios de LED será diferente, causando desequilíbrio de corrente. Matematicamente,$\frac{V_s-nV_f}{I_f} = R$, Onde $V_s$ é a sua tensão de alimentação, $n$ é o número de LEDs em um fio de série e $V_f, I_f$ são a tensão direta do LED e a corrente direta desejada, respectivamente.

4. Quando você conseguir isso, sua bateria de 9V provavelmente não será adequada (as baterias de 9V têm muito pouca capacidade e baixa capacidade de corrente). Uma verruga de parede de 9V ou similar seria muito mais apropriada. Além disso, esse transistor é classificado apenas para um máximo de corrente de coletor de 100mA. Alguns fios de LED excederão isso e seu transistor será torrado. Um transistor maior, ou, melhor ainda, um MOSFET robusto, garantirá que você possa alternar com segurança muitos LEDs. Para um único fio, ou talvez dois, esse transistor é bom. Se você estiver usando uma fonte de alimentação PC de 12V, tudo bem, apenas calcule seus resistores limitadores atuais com 12V em vez de 9V.

Portanto, use quatro LEDs em série e um resistor limitador de corrente apropriado, altere as conexões do transistor e adicione um resistor de base. Isso deve pelo menos começar.