Có một sự thay thế hiệu quả hơn để kéo xuống điện trở?

11

Tôi đang xây dựng một mạch spinner LED và tôi đang ở điểm tối ưu hóa nó. Toàn bộ mạch chỉ rút ra tối đa khoảng 10-20mA. Tôi đã được nhìn vào phần này của mạch:

Bây giờ bạn có thể thấy, khi công tắc của tôi ở vị trí 5, nó sẽ tắt mạch. Nhưng, bây giờ khi mạch của tôi tắt, vẫn có dòng điện chạy qua điện trở kéo xuống, làm cạn kiệt pin. Tôi biết đây là một dòng điện rất nhỏ, nhưng tôi đã tự hỏi liệu có cách nào để thực hiện chuyển đổi này để nó không rút ra bất kỳ dòng điện nào khi tắt.

Chỉnh sửa: Tôi có thể nên đặt toàn bộ mạch vào.

transistors switches pulldown

— Đất Pháp
nguồn

2

Sẽ luôn có một số loại rò rỉ trong các công tắc "tắt". Bạn có thể sử dụng điện trở lớn hơn hoặc FET thay cho điện trở có điện trở mở / tắt cực cao, nhưng bạn sẽ luôn có một số rò rỉ.

— schadjo

Tôi hiểu rằng với hầu hết các giải pháp sẽ có rò rỉ cũng như trong thời gian của tôi, có dòng điện bị lãng phí đi qua bóng bán dẫn đó đến điện trở kéo xuống. Tôi chỉ tò mò liệu có cách nào để ngăn chặn hoàn toàn dòng điện khi mạch bị tắt và tôi phải cảm ơn Dave vì câu trả lời cho câu hỏi của tôi.

— Vùng đất Francois

bạn có thể lưu 9 điện trở bằng cách đặt điện trở sau đèn LED thay vì trước đó, bạn cũng có thể có được một loại hiệu ứng độ sáng kép bằng cách đặt một điện trở nối tiếp với 4017 VCC

— Jasen

Tôi đã không nghĩ về điều đó, cảm ơn! sẽ nhường chỗ cho điốt tôi đang thêm. Ngoài ra, bạn có thể giải thích thêm một chút về hiệu ứng độ sáng kép không, tôi không thấy việc thêm một điện trở ở đó sẽ làm điều đó như thế nào.

— Vùng đất Francois

1

@Francoislandry thật kỳ diệu! Trên thực tế, 4017 có thể chấp nhận nguồn điện đi qua các điốt bảo vệ trên đầu vào đồng hồ, do đó, với một điện trở trong nguồn chính, nó có điện áp thấp hơn và có thể nhận được mức tăng điện áp tương đối khi đầu ra 555 cao.

— Jasen

15

Lưu ý rằng dòng điện bị lãng phí bất kể mạch "bật" hay "tắt" - khi nó "bật", điện áp rơi trên R11 chỉ nhỏ hơn một chút so với khi "tắt".

Sử dụng bóng bán dẫn PMOS thay vì PNP có nghĩa là điện trở kéo xuống có thể theo thứ tự megohms, giảm dòng điện "rò rỉ" cho microamp.

Hoặc bạn có thể sử dụng một chiến lược hoàn toàn khác, loại bỏ hoàn toàn dòng điện ngoài trạng thái:

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Vẫn tốt hơn, kết hợp cả hai ý tưởng và nhận được dòng điện lãng phí tối thiểu ở trạng thái trên:

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này}

— Dave Tweed
nguồn

Tôi nghĩ rằng bạn sẽ thấy rằng mạch này sẽ chậm để tắt. bởi vì C1 sẽ cung cấp lại cho Q1 của bạn. nhưng ở mức 20mA thì hầu như vô hại.

— Jasen

@Jasen: Chỉ chậm theo nghĩa là mạch sẽ không tắt cho đến khi chu kỳ thời gian hiện tại hoàn thành và 555 kéo pin 7 xuống thấp. Hmmm - tuy nhiên, sau khi ngắt nguồn, chân 7 sẽ không còn hoạt động và điện tích còn lại trên C1 có thể khiến mạch nhanh chóng hoạt động trở lại và có thể có một loạt các dao động như vậy cho đến khi sạc hoàn toàn trên C1 Không còn.

— Dave Tweed

1

Đầu tiên: những bình luận khác của tôi đã đi đâu ?? Thứ hai: Miễn là nó tắt hoàn toàn, ngay cả khi sau vài giây (tất nhiên không làm hỏng bất cứ thứ gì), nó sẽ ổn. Vì việc sạc cho tụ điện đến từ công tắc ở một trong ba vị trí BẬT, tôi không thấy nó trở lại đầy đủ.

— Vùng đất Francois

Tôi đã xóa các bình luận khác của bạn vì chúng phục vụ mục đích của họ khiến tôi phải xem lại câu trả lời của mình (một lần nữa). Nếu bạn ổn với hành vi mạch lẻ mà tôi đã mô tả, thì hãy thực hiện nó. Nó sẽ không làm hỏng bất cứ thứ gì, và bạn vẫn có được dòng điện ngoài trạng thái.

— Dave Tweed

1

Điều đó thật dễ dàng - NE555 không được chỉ định cho hoạt động dưới 5.0V.

— Dave Tweed

4

Bạn có thể sử dụng PMOS FET thay cho Q1. Sau đó, R11 có thể là 50k hoặc 100k thay vì 10k, giảm rò rỉ ở vị trí tắt.
Bạn có thể sử dụng một công tắc "tắt" riêng biệt hoặc một công tắc quay đặc biệt với vị trí "tắt" đặc biệt để ngắt kết nối VCC khỏi bóng bán dẫn hoàn toàn.

— Photon
nguồn

4

Bạn có thể sử dụng ba bộ chỉnh lưu Schottky thay cho bóng bán dẫn và kéo xuống. Đặt cực dương để chuyển đổi chân 1, 2, 4, cực âm gắn với nhau để "cấp nguồn cho mạch chính". Ngắt kết nối chân 5 để nó trở thành "tắt thực sự." "Mạch chính cấp liệu" sẽ thấp hơn khoảng 0,25v so với Vcc.

— thông tin
nguồn

2

Bạn có thể thay thế tất cả các bộ phận trong thiết kế này ngoại trừ công tắc, pin và đèn LED bằng vi điều khiển và nó sẽ có công suất thấp hơn, công suất thấp hơn và thậm chí có thể chi phí thấp hơn.

Việc tiết kiệm năng lượng là nhờ vào việc một bộ vi điều khiển hiện đại (như AVR) có thể sử dụng ít nhất 0,1uA khi ngủ và có thể đánh thức sự thay đổi trên một trong các chân đầu vào của chúng.

Bạn kết nối micro trực tiếp với nguồn điện và sau đó gắn các tiếp điểm công tắc hoạt động vào các chân IO. Bạn có thể kích hoạt pull-up bên trong trên các chân này và sau đó sử dụng ngắt thay đổi pin để thoát khỏi chế độ ngủ công suất thấp. Vị trí "tắt" không cần phải được kết nối với bất kỳ chân nào - MCU biết rằng nếu không có chân nào khác hoạt động quá thời gian chờ nhất định thì công tắc ở vị trí tắt và nó sẽ chuyển sang chế độ ngủ cho đến khi công tắc được di chuyển. Các pull-up không sử dụng bất kỳ nguồn điện nào khi công tắc ở vị trí tắt.

Đó là ý tưởng cơ bản. Ngoài ra còn có các tinh chỉnh mà bạn có thể thêm vào như có công tắc tắt được gắn vào một chốt bằng cách kéo lên để bạn có thể phát hiện ra ngay lập tức - nhưng sau đó phần mềm sẽ vô hiệu hóa chức năng kéo lên trên pin đó trước khi đi ngủ để không bị hao điện nữa.

Cũng lưu ý rằng bạn có thể điều khiển trực tiếp các đèn LED từ các chân MCU bằng cách sử dụng PWM. Điều này giúp tránh các điện trở và cũng cho bạn cơ hội vượt qua đèn LED để có độ sáng cao hơn, điều này có thể có ý nghĩa đối với một spinner fidget vì bạn có thể sẽ có chu kỳ hoạt động dưới 100% trên các đèn LED đó.

— bigjosh
nguồn