Проверка работоспособности цепи с двумя ИК-светодиодами

Если целью является питание двух светодиодов током 200–400 мА (с использованием ШИМ при частоте 38 Гц), есть ли что-нибудь неправильное в этом решении?

Возможно, это лучшее решение, поскольку оно обеспечивает одинаковый ток для двух светодиодов (чтобы они не находились в противофазе друг с другом):

, 👍1


1 ответ


Лучший ответ:

1

Я бы использовал один транзистор с постоянным током не менее 1 А (MOSFET по выбору) и включил оба светодиода параллельно со своим собственным резистором. Соединяя их последовательно, как на второй схеме, вы ограничиваете входное напряжение минимумом 2×Vf, которое может достигать 5,2 В, и, следовательно, больше. чем может обеспечить ваш источник питания.

schematic

Это дает тот же результат, что и ваша первая схема, но для переключения используется только один транзистор. Вы можете добавить дополнительные пары светодиод+резистор параллельно по своему усмотрению, если общий ток будет ниже того, который может выдержать выбранный МОП-транзистор.

Вы должны настроить МОП-транзистор так, чтобы он выдерживал максимальный непрерывный ток, а не импульсный ток, в случае, если выход Arduino должен быть установлен постоянно ВЫСОКИМ вместо отправки ШИМ.

Также следует учитывать, что импульсный ток светодиода обычно рассчитан на рабочий цикл 1%.

Также обратите внимание, что по мере падения напряжения вашего источника питания падает и напряжение на резисторах, а, следовательно, и ток, протекающий через них (и ваши светодиоды), что приводит к тусклости светодиодов. Возможно, будет полезно сначала пропустить заряд батареи через высокоэффективный импульсный стабилизатор напряжения 3,3 В, чтобы поддерживать стабильное напряжение, тратя при этом минимальное количество энергии на регулирование.

,

Спасибо @Маженко. Я читал об использовании MOSFET и BJT и наткнулся на одно утверждение, в котором утверждалось, что BJT могут переключаться быстрее, что, как я думал, будет актуально в моем случае, поскольку я пульсирую на частоте 38 кГц... но, возможно, MOSFET достаточно быстры, так что это не проблема. Я уже заказал несколько NPN MOSFET 30 А/60 В... по вашему мнению, это хороший выбор? Еще раз спасибо., @urbanite

Да, BJT переключаются быстрее. Но под словом «быстрее» мы говорим о высоких МГц и ГГц, а не о нескольких кГц. Критическим параметром для МОП-транзистора является пороговое напряжение. Вам нужно, чтобы он был полностью включен при напряжении ниже выхода вашего Arduino. Стремитесь к пороговому напряжению <3 В. Проверьте графики в таблице данных., @Majenko

Также вы должны понимать, что на выходе Arduino в любом случае используются МОП-транзисторы, поэтому они *должны* иметь возможность переключаться достаточно быстро. Фактически, все внутренние компоненты Arduino представляют собой МОП-транзисторы. И это может работать на частоте до 20 МГц. 38 кГц — это ничто для МОП-транзистора... Я регулярно работаю с микроконтроллерами на частоте 200 МГц. По-прежнему 100% внутренние МОП-транзисторы... Даже ваш шикарный компьютер с частотой 3,8 Гц состоит из МОП-транзисторов... Крохотные МОП-транзисторы..., @Majenko

Порог затвора составляет 1-2 В, если я правильно читаю таблицу данных. (У него есть 1 в столбце «Мин» и 2 в столбце «Макс», но в столбце «Типичный» ничего нет.) Спасибо за совет о внутренних полевых МОП-транзисторах Arduino! Очень приятно знать..., @urbanite

Должен быть график зависимости напряжения затвора от тока сток-исток. Имеет форму кривой. Найдите 5 В на оси напряжения затвора и посмотрите, каков ток. Он должен находиться на почти вертикальном участке графика., @Majenko

Однако 1 минута и 2 максимума мне кажутся хорошими., @Majenko

Я хотел вставить диаграмму в комментарии, но думаю, что это невозможно. Ссылка на таблицу данных ниже, если вы хотите посмотреть. Я не могу интерпретировать эту диаграмму, и, как бы я ни пытался, она указывает на то, что если транзистор полностью насыщен (при напряжении 4,2–5 В), то через мою цепь будет проходить большой ток. Должно быть, я неправильно читаю. https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/General/RFP30N06LE.pdf, @urbanite

При напряжении на затворе 5 В сопротивление МОП-транзистора составляет 0,047 Ом («Сопротивление стока к истоку» в таблице). Если вы поместите 15 В прямо на него (аннотация Vdd на графике), вы увидите, что через него проходит около 80 А (конечно, при условии, что ваш источник напряжения может его обеспечить). Это просто представление сопротивления MOSFET (R_DSON, как его называют), профилированного с использованием условий испытаний., @Majenko