El voltaje de ON/OFF entre el colector-emisor es de 250V en corriente directa
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/MJE15032-D.PDFDel datasheet tenes que el maximo de tension colector emisor es de 250V. Nunca deberias llegar al maximo y siempre deberias tener un margen de seguridad. Ejemplo un TIP48/49/50 tiene un voltaje de 300/350/400V respectivamente y corriente de 1A maximo ( lo cual veremos te sobra)
Pero supongamos que este transistor (MJE15032) sirve y tiene una tension mayor solo para aprender como calcular esa resistencia.
Al activar el transistor, si la idea es realizar un control ON-OFF sobre el mismo, va a estar saturado o en corte respectivamente, cuando este activado la tension Vce va a ser minima, esta tension esta definida en el datasheet como Vce(sat), en este caso 0.5V
Vamos a realizar la caida de tension de la parte de salida del transistor (en tu diagrama desde los 250V hasta el GND), la cual tenemos que la caida de las resistencias + el transistor va a ser igual que los 250V, en formula (siguiendo el grafico componente a componente):
250V = Ic*68K + Ic*4.7K + VCE(sat)
250V = Ic* (68K + 4.7K) + VCE(sat)
Aca podemos obtener la corriente que atravieza por el transistor, dado por:
(250V - 0.5V) / (68K + 4.7K) = Ic = 3.43mA por el colector
Buscamos en el datasheet la ganancia de corriente de DC del transistor ( hfe ) y nos dice que para un valor de 0.5A de corriente de colector es de 70. Es decir que si nosotros tenemos una corriente de 1mA en la base por ejemplo, por el colector maximo va a circular 70mA, en este caso nunca va a pasar esto ya que las mismas resistencias en el colector limitan a un maximo de corriente de 3.43mA por el mismo como calculamos antes.
Necesitamos definir un valor de corriente, no tiene sentido tener una corriente de base grande si luego no lo aprovechamos (desperdiciamos corriente), y tampoco nos sirve tener una corriente de base pequeña que al pasar por la ganancia no llegue a los 3.43mA, supongamos que seleccionamos 5mA de corriente de colector para el calculo (damos un poco de margen por cualquier variacion en las resistencias,hfe, etc ). Por lo tanto en la base necesitariamos como minimo una corriente de 5mA/70 = 71uA
Ahora es necesario calcular el circuito de entrada del transistor. Este comienza por el pin del PIC, pasa por la R a calcular, atravieza la union Base-Emisor (una union P-N como un diodo) y termina en GND. La tension del pin es de 5V, por lo tanto tenemos que:
5V = Ib*R + Vbe
Donde Vbe es una union PN y podemos tomar 0.7V como un valor aproximado aunque difiera un poco. E Ib ya la calculamos antes que es 71uA
5V = 71uA * R + 0.7v
(5V - 0.7V) / 71uA = R = 60200 ohms.
Si ponemos una resistencia mas grande, menos corriente de base y menos corriente de colector en consecuencia. Entonces seleccionamos el valor mas cercano hacia abajo. 56K es lo nuestro.
Una cosa que no dije es que cuando calculamos la salida, teniamos VCE(sat) y la corriente de colector, de alli podes sacar la potencia que se disipa en el transistor cuando esta conduciendo, en este caso no es tan grande. 3.43mA * 0.5V = 1.7mW aproximadamente sin usar calculadora.
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Esto es una aproximacion, si observas mas abajo en el datasheet te vas a encontrar con graficas de como varia hfe, VCE(sat), Vbe entre otros con la corrientes y voltajes aplicados al transistor. Pero es suficiente la aproximacion.
