Apakah ada alternatif yang lebih efisien untuk menarik resistor?

11

Saya sedang membangun sirkuit pemintal LED dan saya pada titik mengoptimalkannya. Seluruh rangkaian itu sendiri hanya menarik sekitar 10-20mA maks. Saya hari ini melihat bagian sirkuit ini: Transistor on / off spinner LED

Sekarang seperti yang Anda lihat, ketika sakelar saya berada di posisi 5, ia mematikan sirkuit. Tapi, sekarang ketika sirkuit saya mati, masih ada arus yang mengalir melalui resistor pull down, menguras baterai. Saya tahu ini adalah arus yang sangat kecil, tetapi saya bertanya-tanya apakah ada cara untuk membuat saklar ini sehingga tidak menarik arus saat dimatikan.

Sunting: Seharusnya saya mungkin memasukkan seluruh rangkaian. Sirkuit Penuh

transistors switches pulldown Francois landry
sumber
2
Akan selalu ada semacam kebocoran pada sakelar "mati". Anda bisa menggunakan resistor yang lebih besar, atau FET sebagai pengganti resistor dengan resistansi buka / mati yang sangat tinggi, tetapi Anda akan selalu mengalami kebocoran.
schadjo
Saya mengerti bahwa dengan sebagian besar solusi akan ada kebocoran serta pada waktu saya ada arus yang terbuang melalui transistor ke resistor pulldown. Saya hanya ingin tahu apakah ada cara untuk benar-benar menghentikan arus ketika rangkaian mati dan saya harus berterima kasih kepada Dave untuk jawaban atas pertanyaan saya.
Francois landry
Anda dapat menyimpan 9 resistor dengan meletakkan resistor setelah LED daripada sebelumnya, Anda juga bisa mendapatkan semacam efek kecerahan ganda dengan meletakkan resistor secara seri dengan 4017 VCC
Jasen
Saya tidak memikirkan itu, terima kasih! yang akan memberi ruang bagi dioda yang saya tambahkan. Juga, bisakah Anda menjelaskan sedikit lebih banyak tentang efek kecerahan ganda, saya tidak melihat bagaimana menambahkan resistor di sana akan melakukannya.
Francois landry
1
@ Francoislandry itu ajaib! sebenarnya 4017 dapat menerima daya meskipun dioda proteksi pada input jam, jadi dengan resistor pada catu utama ia mendapatkan tegangan yang lebih rendah dan dapat menerima dorongan tegangan relatif ketika output 555 tinggi.
Jasen

Jawaban:

15

Perhatikan bahwa saat ini terbuang terlepas dari apakah rangkaian "on" atau "off" - ketika "on", penurunan tegangan di R11 hanya sedikit kurang dari saat "off".

Menggunakan transistor PMOS dan bukan PNP akan berarti bahwa resistor pulldown bisa berada di urutan megohms, mengurangi arus "kebocoran" ke microamps.

Atau Anda dapat menggunakan strategi yang berbeda sama sekali, menghilangkan arus off-state sepenuhnya:

skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

Lebih baik lagi, kombinasikan kedua gagasan dan dapatkan arus yang terbuang minimal di negara bagian, juga:

skema

mensimulasikan rangkaian ini

Dave Tweed
sumber
Saya pikir Anda akan menemukan bahwa rangkaian ini akan lambat untuk dimatikan. karena C1 akan memberi makan kembali Q1 Anda. tetapi pada 20mA yang seharusnya sebagian besar tidak berbahaya.
Jasen
@ Yasen: Lambat hanya dalam arti bahwa sirkuit tidak akan mati sampai siklus waktu saat ini selesai dan 555 menarik pin 7 rendah. Hmmm - namun, begitu daya dilepaskan, pin 7 tidak akan lagi aktif, dan muatan residu pada C1 dapat menyebabkan rangkaian daya kembali secara singkat, dan mungkin ada serangkaian osilasi seperti itu sampai muatan pada C1 benar-benar pergi
Dave Tweed
1
Pertama: kemana komentar saya yang lain ?? Kedua: Selama itu benar-benar mati, bahkan jika itu setelah beberapa detik (tanpa merusak apa pun tentu saja) itu harus baik-baik saja. Karena pengisian untuk kapasitor berasal dari sakelar yang berada di salah satu dari tiga posisi ON, saya tidak melihatnya kembali sepenuhnya.
Francois landry
Saya menghapus komentar Anda yang lain karena berfungsi untuk membuat saya merevisi jawaban saya (lagi). Jika Anda baik-baik saja dengan perilaku sirkuit aneh yang saya jelaskan, maka lakukanlah. Itu tidak akan merusak apa pun, dan Anda masih mendapatkan nol off-state saat ini.
Dave Tweed
1
Itu mudah - NE555 tidak ditentukan untuk operasi di bawah 5.0V.
Dave Tweed
4

  • Anda bisa menggunakan FET PMOS sebagai pengganti Q1. Maka R11 bisa 50k atau 100k bukan 10k, mengurangi kebocoran di posisi off.

  • Anda dapat menggunakan sakelar "mati" yang terpisah, atau sakelar putar khusus dengan posisi "mati" khusus yang memutus VCC dari transistor sekaligus.

Foton
sumber
4

Anda bisa menggunakan tiga rectifier Schottky sebagai pengganti transistor dan pull-down. Tempatkan anoda untuk mengganti pin 1, 2, 4, katoda yang diikat menjadi satu untuk "memberi makan sirkuit utama." Putuskan sambungan pin 5 sehingga menjadi "benar mati". "Sirkuit utama umpan" akan sekitar 0,25v lebih rendah dari Vcc.

rdtsc
sumber
2

Anda dapat mengganti semua bagian dalam desain ini kecuali untuk sakelar, baterai, dan LED dengan mikrokontroler dan itu akan memiliki daya yang lebih rendah, daya yang lebih rendah, dan kemungkinan biaya yang lebih rendah.

Penghematan daya nonaktif adalah berkat fakta bahwa mikrokontroler modern (seperti AVR) dapat menggunakan sesedikit 0,1uA saat tidur, dan dapat membangunkan perubahan pada salah satu pin input mereka.

Anda menghubungkan mikro langsung ke sumber daya dan kemudian pasang kontak sakelar aktif ke pin IO. Anda dapat mengaktifkan pull-up internal pada pin ini dan kemudian menggunakan interupsi penggantian pin untuk membangunkan dari tidur dengan daya rendah. Posisi "mati" tidak perlu dihubungkan ke pin apa pun - MCU tahu bahwa jika tidak ada pin lain yang aktif selama lebih dari batas waktu tertentu bahwa sakelar berada di posisi mati dan beralih ke mode tidur hingga sakelar dipindahkan. Pull-up tidak menggunakan daya apa pun saat sakelar dalam posisi mati.

Itulah ide dasarnya. Ada juga penyempurnaan yang dapat Anda tambahkan seperti mematikan saklar yang terpasang pada pin dengan pull-up sehingga Anda dapat langsung mendeteksinya - tetapi kemudian perangkat lunak menonaktifkan pull-up pada pin itu sebelum tidur sehingga sekali lagi tidak ada aliran daya.

Perhatikan juga bahwa Anda dapat langsung mengarahkan LED dari pin MCU menggunakan PWM. Ini menghemat menghindari resistor dan juga memberi Anda kesempatan untuk overdrive LED untuk kecerahan lebih, yang bisa masuk akal untuk pemintal gelisah karena Anda kemungkinan akan memiliki siklus tugas kurang dari 100% pada LED tersebut.

bigjosh
sumber