Есть ли более эффективная альтернатива для снятия резисторов?

11

Я строю схему светодиодных спиннеров и собираюсь ее оптимизировать. Сама цепь потребляет максимум около 10-20 мА. Я сегодня смотрел на эту часть схемы:

Теперь, как вы можете видеть, когда мой переключатель находится в положении 5, он отключает цепь. Но теперь, когда моя цепь отключена, через понижающий резистор все еще течет ток, разряжающий аккумулятор. Я знаю, что это очень маленький ток, но мне было интересно, есть ли способ сделать этот переключатель, чтобы он не потреблял никакого тока при выключении.

Редактировать: я должен был, возможно, положить всю схему.

transistors switches pulldown

— Франсуа Лэндри
источник

2

В выключенных выключателях всегда будет какая-то утечка. Вы можете использовать большие резисторы или полевой транзистор вместо резистора с чрезвычайно высоким сопротивлением размыкания / замыкания, но у вас всегда будет некоторая утечка.

— щаджо

Я понимаю, что с большинством решений будет утечка, а во время моего времени пропущен ток, протекающий через этот транзистор к резистору понижения. Мне было просто любопытно, есть ли способ полностью остановить ток, когда цепь отключена, и я должен поблагодарить Дэйва за ответ на мой вопрос.

— Франсуа Ландри

Вы можете сохранить 9 резисторов, поместив резистор после светодиодов, а не раньше, вы также можете получить эффект двойной яркости, последовательно

— Jasen

Я не думал об этом, спасибо! это освободит место для диодов, которые я добавляю. Кроме того, не могли бы вы объяснить немного больше о эффекте двойной яркости, я не вижу, как это добавит резистор.

— Франсуа Ландри

1

@Francoislandry это волшебство! на самом деле 4017 может принимать питание через защитные диоды на тактовом входе, поэтому с резистором в главном источнике питания он получает более низкое напряжение и может получать относительное повышение напряжения при высоком выходе 555.

— Jasen

15

Обратите внимание, что ток теряется независимо от того, включена ли цепь или выключена - когда он включен, падение напряжения на R11 лишь немного меньше, чем когда он выключен.

Использование транзистора PMOS вместо PNP будет означать, что резистор понижения напряжения может быть порядка мегом, уменьшая ток утечки до микроампер.

Или вы можете использовать совершенно другую стратегию, полностью исключая ток отключения:

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Более того, объедините обе идеи и получите минимальный впустую ток во включенном состоянии:

схематический

^{смоделировать эту схему}

— Дэйв Твид
источник

Я думаю, вы обнаружите, что эта схема будет медленно отключаться. потому что С1 будет подпитывать ваш Q1. но при 20 мА это должно быть в основном безвредным.

— Jasen

@Jasen: Медленно только в том смысле, что схема не выключится, пока не завершится текущий цикл синхронизации и 555 не потянет на контакт 7 низкий уровень. Хммм - однако, как только питание отключено, контакт 7 больше не будет активным, и остаточный заряд на С1 может вызвать кратковременное повторное включение цепи, и могут быть серии таких колебаний, пока заряд на С1 не будет полностью ушел.

— Дэйв Твид

1

Первый: куда делись мои другие комментарии ?? Второе: до тех пор, пока оно полностью отключается, даже если через несколько секунд (не повредив ничего, конечно), все должно быть в порядке. Поскольку зарядка конденсатора происходит от переключателя, находящегося в одном из трех положений ON, я не вижу, чтобы он снова включился.

— Франсуа Ландри

Я удалил другие ваши комментарии, потому что они помогли мне пересмотреть мой ответ (снова). Если вы согласны со странным поведением схемы, которое я описал, то сделайте это. Это ничего не повредит, и вы все равно получите нулевой ток в выключенном состоянии.

— Дэйв Твид

1

Это просто - NE555 не предназначен для работы ниже 5,0 В.

— Дэйв Твид

4

Вы можете использовать PMOS FET вместо Q1. Тогда R11 может быть 50 кОм или 100 кОм вместо 10 Кб, что уменьшает утечку в выключенном положении.
Вы можете использовать отдельный выключатель «off» или специальный поворотный выключатель со специальным положением «off», которое полностью отключает VCC от транзистора.

— Фотон
источник

4

Вы можете использовать три выпрямителя Шоттки вместо транзистора и понижающего напряжения. Поместите аноды, чтобы переключить контакты 1, 2, 4, катоды связаны вместе, чтобы «питать главную цепь». Отсоедините контакт 5, чтобы он стал «выключен». «Главная цепь питания» будет примерно на 0,25 В ниже, чем Vcc.

— RDTSC
источник

2

Вы можете заменить все детали в этой конструкции, за исключением переключателя, батареи и светодиодов, на микроконтроллер, и он будет иметь более низкое энергопотребление, более низкую рабочую мощность и, вероятно, даже более низкую стоимость.

Экономия энергии на отключении достигается благодаря тому факту, что современные микроконтроллеры (например, AVR) могут потреблять всего 0,1 мкА во время сна и могут просыпаться при изменении одного из своих входных выводов.

Вы подключаете микро напрямую к источнику питания, а затем подключаете контакты активного переключателя к контактам ввода-вывода. Вы можете включить внутренние подтягивания на этих выводах, а затем использовать прерывание смены выводов, чтобы выйти из режима сна с низким энергопотреблением. Положение «выключено» не нужно подключать к какому-либо выводу - MCU знает, что если ни один из других выводов не активен в течение более определенного времени, то переключатель находится в положении выключения, и он переходит в спящий режим до тех пор, пока переключатель не будет перемещен. Подтягивающие устройства не используют никакой энергии, когда переключатель находится в выключенном положении.

Это основная идея. Есть также усовершенствования, которые вы можете добавить, например, отключив выключатель, прикрепленный к штырю с подтягиванием, чтобы вы могли мгновенно обнаружить его, но затем программное обеспечение отключает подтягивание на этом штыре перед сном, поэтому снова нет утечки питания.

Также обратите внимание, что вы можете напрямую управлять светодиодами от выводов MCU с помощью ШИМ. Это позволяет избежать использования резисторов, а также дает вам возможность перегрузить светодиоды для большей яркости, что может иметь смысл для вращающегося устройства, так как вы, вероятно, будете иметь менее 100% рабочего цикла на этих светодиодах.

— bigjosh
источник