Tại sao một mạch từ xa IR sẽ sử dụng một cặp điện trở / bóng bán dẫn cho mỗi đèn LED?

Tôi đã thực hiện một số công việc kỹ thuật đảo ngược trên protcol cho một điều khiển ... hút. Tôi đang thay thế nó bằng một trong những thiết kế của riêng tôi, nhưng trong khi tôi đã cải thiện giao diện, phạm vi và góc nhìn của hệ thống của tôi rất tệ. Tôi muốn hoàn thành việc này càng sớm càng tốt ... Tôi, uh, đã điều khiển chiếc điều khiển ban đầu của mình trong khi cố gắng gỡ lỗi cho riêng mình. =]

Vì vậy, giống như bất kỳ người đam mê tốt nào, tôi nghĩ rằng tôi đã mượn từ những thành công của người khác và kéo lên sơ đồ mạch cho TV B Gone:

Câu hỏi của tôi là, tại sao có một điện trở và bóng bán dẫn cho mỗi đèn LED, thay vì nối các đèn LED nối tiếp và điều khiển chúng bằng một bóng bán dẫn duy nhất được điều khiển, lần lượt, bởi chân arduino đi qua một điện trở duy nhất?

Tôi không có ý định thực hiện theo cách tương tự (thật lòng mà nói, tôi rất muốn sử dụng khoảng 32 đèn LED, điện trở và bóng bán dẫn chỉ cho địa ngục của nó,) nhưng tôi muốn hiểu tại sao nó lại được thực hiện theo cách này.

Điện áp chuyển tiếp cho đèn LED IR thấp hơn nhiều so với đèn LED ánh sáng khả kiến, thường là khoảng 1,3 V, nhưng tăng nếu bạn đẩy dòng điện cao thực qua chúng, như> 100 mA. Dường như không có lý do tại sao bạn không thể đặt hai trong số chúng thành chuỗi, đặc biệt nếu Vcc của bạn sẽ là 5 V. Nếu Vcc của bạn đến từ một cặp pin AA, sự sụt giảm điện áp của hai đèn LED + điện áp bão hòa của bóng bán dẫn có thể đến gần Vcc và điều đó có thể hạn chế dòng điện đầu ra.

Hai đầu ra để lái bốn đèn LED là để tránh làm quá tải đầu ra của vi điều khiển. Hoặc tốt hơn, nên tránh quá tải. Điện trở 120 nghĩa là dòng điện cơ sở 35 mA trên mỗi bóng bán dẫn, và điều đó đã quá nhiều đối với AVR, chứ chưa nói đến 70 mA mà nó sẽ rút ra ngay bây giờ.

2N3904 cũng không phải là một bóng bán dẫn tốt cho điều này: nó chỉ được đánh giá ở mức 100 mA và hFE thấp cần dòng điện cơ bản cao. Một BC337-40 có HFE tối thiểu 250 ở dòng thu gom 100 mA, thì dòng cơ sở 5 mA là đủ để lái nó. Một điện trở cơ sở 820 sẽ cho phép bạn lái cả bốn điện trở từ 1 pin. BC817 cũng được đánh giá ở mức 500 mA.

Ngoài ra, bạn có thể sử dụng FET để điều khiển đèn LED. Một PMV20XN có thể xử lý một số ampe và có điện trở chỉ 25 mΩ nên nó sẽ tiêu tan hầu như không có sức mạnh. Điện áp cổng 1,5 V là đủ cho 2,5 A.

chỉnh sửa
Một lưu ý về giới hạn hiện tại. Thông thường chúng ta sẽ có một điện trở nối tiếp với đèn LED cho điều đó, nhưng nếu bạn nhìn vào sơ đồ của một điều khiển từ xa thương mại mà điện trở thường bị thiếu, bởi vì chúng dựa vào điện trở bên trong của pin cho điều đó, và sau đó chúng lưu lại một điện trở khác 0,001 đô la cho mỗi bộ điều khiển từ xa.

Đây không phải là một ý tưởng tốt nếu bạn cấp nguồn từ một bộ điều chỉnh điện áp nguồn chính. Điều đó sẽ hạn chế dòng điện, nhưng ở mức quá cao và nếu không phá hủy được đèn LED ngay lập tức, nó sẽ hạn chế nghiêm trọng tuổi thọ của nó. Vì vậy, một điện trở loạt nhỏ được khuyến khích. Ở nguồn cung cấp 5 V và 2 đèn LED nối tiếp, bạn sẽ bị sụt điện áp khoảng 2.9 - 3.0 V, vì vậy, với 100 mA, bạn cần có điện trở 30. Công suất cực đại sẽ là 300 mW, nhưng với công suất trung bình chu kỳ 50% chỉ là 150 mW, thì điện trở 1/4 W sẽ làm được.

Xâu chuỗi các đèn LED nối tiếp có nghĩa là bạn cần một nguồn cung cấp điện áp cao hơn để điều khiển tất cả chúng. Và đặt chúng song song có thể dẫn đến các vấn đề nếu các đặc tính LED không được kết hợp tốt hoặc nếu bóng bán dẫn của bạn không thể xử lý dòng điện của tất cả các đèn LED cùng một lúc.

Họ có thể đã sử dụng nhiều chân vi điều khiển để linh hoạt - ví dụ, thiết bị này hiện có tùy chọn chiếu sáng ít đèn LED hơn và do đó tiết kiệm pin.

Tôi nhận thấy rằng mạch đang mong đợi các chiếc 3904 sẽ giới hạn dòng điện chạy qua chúng ở mức chính xác cho đèn LED. Vì bóng bán dẫn thay vì điện trở đang được sử dụng để hạn chế dòng điện và vì mỗi đèn LED có dây song song (hoặc chuỗi đèn LED) yêu cầu thiết bị giới hạn dòng điện riêng của nó, nên ngụ ý sử dụng một bóng bán dẫn riêng cho mỗi đèn LED. Tôi không nghĩ rằng tôi sẽ thiết kế một mạch theo cách đó, vì nó nhạy cảm với phiên bản beta của 3904 và các đặc tính beta của bóng bán dẫn thường không được chỉ định rất chặt chẽ. Tuy nhiên, mạch vẫn có lợi thế là dòng điện có phần nhạy cảm hơn với VDD hơn so với nếu nó chỉ sử dụng một bóng bán dẫn chuyển mạch cứng và sau đó là các điện trở nối tiếp cho đèn LED.

Đối với việc sử dụng hai chân bộ xử lý để điều khiển hai đèn LED riêng biệt, tôi đoán là nếu đèn LED được chỉ theo các hướng khác nhau đáng kể thì bộ điều khiển có thể kích hoạt chúng ở các thời điểm khác nhau. Tín hiệu từ xa hồng ngoại thường xen kẽ giữa 50% PWM và tắt. Nếu trong khoảng thời gian "50% PWM", một ổ đĩa xen kẽ hai bộ đèn LED, dòng điện cực đại cần thiết sẽ bị cắt đi một nửa. Một nhược điểm là bất cứ thứ gì chỉ nhìn thấy ánh sáng từ một đèn LED đều nhìn thấy sóng mang đầy đủ sức mạnh, nhưng thứ gì đó nhìn thấy một chút ánh sáng từ cả hai đèn LED sẽ thấy một sóng mang có sức mạnh là sự khác biệt về cường độ của ánh sáng của hai đèn LED . Yếu tố này có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng tín hiệu PWM 25% và có hai bộ đèn hoạt động ở các chu kỳ quý liền kề. Điều này sẽ cho phép sử dụng dòng LED cao hơn, sẽ bù độ nhạy giảm của máy thu đối với sóng PWM không 50%. Hơn nữa, một thiết bị nhìn thấy ánh sáng từ cả hai đèn LED sẽ thấy sóng mang 50% đẹp.