¿Se puede simplificar este circuito de registro de desplazamiento?

Puede conducir la pantalla directamente desde el registro de desplazamiento. Usar un HC595 es mejor porque puede cargar el SR en serie con todos los datos antes de transferirlo a la salida para que no tenga "efecto fantasma" (los segmentos que deberían estar apagados se muestran ligeramente iluminados como resultado de las actualizaciones).

Para futuras referencias, también podría simplificar el circuito de la siguiente manera si quisiera más corriente de la que podría proporcionar el registro de desplazamiento:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Esto guarda 7 resistencias usando los transistores como seguidores emisores. Los transistores también disipan un poco de calor, pero no lo suficiente como para preocuparse por 10 mA. En este caso, high = on para las salidas SR. El SR corre desde 3.3V, no 5V. Los segmentos apagados no dibujan corriente, lo que es mejor.

En su caso, creo que está ejecutando el SR a una tensión de alimentación de 5 V y utilizando señales de 3,3 V para conducirlo. Esto debería funcionar bien, pero está cerca del alto voltaje de entrada mínimo de 3.5 V y puede hacer que el SR consuma más corriente de la necesaria.

El método preferido para usar un transistor NPN o N-MOSFET como interruptor es ubicarlo entre el dispositivo conmutado y el amp; Este método tiende a ser más fácil de entender y mucho más eficiente en el uso de la energía.

• Es más fácil para las señales 'on' activar su pantalla, que tener que 'pensar hacia atrás' y 'apagar' cada segmento que no esté usando;

• También, piense en la energía que se desperdicia en calentar sus resistencias y amp; los transistores cuando cortocircuitan (desvían) la corriente del LED a tierra a través de la resistencia y amp; transistor.

En su lugar, intente usar cualquiera de estos 2 circuitos de ejemplo. A la izquierda hay un LED que está siendo accionado por un transistor NPN BJT (como el que ya está usando), y a la derecha hay un LED que está siendo accionado por un FET de N canales. Tenga en cuenta que, debido a la extremadamente alta impedancia de la compuerta del FET, no necesita una resistencia entre el pin de la unidad de registro de desplazamiento & en sí.

En los niveles actuales que estás usando, el enfoque más simple sería no usar los transistores en absoluto.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Está intentando obtener aproximadamente 10 mA por segmento de su pantalla. Si busca una hoja de datos de 74HC164 , busque VOH (salida de voltaje alta). Verá que lo que desea no se especifica exactamente, pero para 6 voltios y 5,2 mA, la caída típica en el voltaje de salida de la fuente es solo de aproximadamente 0,2 voltios. A 10 mA, podría esperar aproximadamente el doble de eso, llamémoslo 0.5 voltios. Esto es solo unas pocas décimas de voltio peor de lo que los transistores caerían en la saturación, lo que significa que se esperaría una reducción del 10% en la corriente. Este tipo de variación es casi invisible (a menos que esté comparando 2 segmentos de lado a lado), así que no me preocuparía por eso. Además, la hoja de especificaciones enumera un nivel máximo de corriente de salida de 25 mA, por lo que no debería haber un peligro evidente para el registro de desplazamiento. Puede calentarse un poco, pero la potencia total en el peor de los casos debería estar cerca de $$ P = 7 \ times .5 \ times .01 = 0.35 \ text {watts} $$ y esto está dentro de las capacidades del paquete (0,5 vatios), aunque está un poco caliente.

Si quieres jugar de forma segura, aumenta los resistores limitadores a unos 470 ohmios y ve si es lo suficientemente brillante para ti.

Usamos los registros de cambios 74HC595 para controlar los LED directamente en muchos de nuestros paneles de control industrial.

Una placa tiene 40 unidades de LED rojo impulsado desde registros de cambios HC595 en cascada. Debido a que esta placa tiene tantos LED, hay un convertidor SMPS separado que suministra 4 Vcc a las resistencias de límite de corriente que luego alimentan los LED. Estos LED están todos activados, BAJO, activo: cuando la salida SR es LO, el LED está ENCENDIDO. Hay varias razones para esto, pero la razón principal es que los registros de desplazamiento se alimentan de un riel de 5 V de baja corriente.

Debido a que estos son LED rojos, el voltaje directo es de aproximadamente 1.7V. Ejecutamos los LED en algún lugar alrededor de 15-20 mA.

Esto ha sido confiable en cientos de paneles de control (miles de tableros) durante varias décadas.

Otras placas tienen un número variable de LED controlados directamente desde los registros de cambios HC595. Las placas que utilizan una gran cantidad de LED verdes o azules ejecutan los LED desde un riel de 5 V debido a la mayor exigencia de voltaje directo de esos LED. Pero la corriente es significativamente menor: por debajo de 0,5 mA para la mayoría de esos LED azules y verdes. Incluso entonces, a menudo son deslumbrantemente brillantes.

La activación de los LED activos LO permite la mezcla de los rieles de voltaje de alimentación del LED si es necesario. Los LED que funcionan con un voltaje de suministro más bajo que el Shift Register tienen polarización inversa cuando están apagados pero dentro de su clasificación de especificación (el caso más desfavorable es la polarización inversa de 1 V y la especificación típica de LED tiene una polarización inversa inferior a 5 V)

Mencionas querer reducir el conteo de componentes. Si maneja sus LED directamente desde la salida del registro de cambios, puede usar una red de resistencias SIP con bus para las resistencias de límite de corriente. Esto reduce el número total de componentes de 8 LED a los LED + 1- HC595 + red de resistencias SIP de bus de 10 pines. 3 componentes más los LED para cada grupo de 8 LED (incluida la tapa de desvío de 100n en el HC595).

Si necesita una corriente más alta o un voltaje más alto ( o ambos ) que un HC595 puede manejar, es posible que desee considerar el uso de los registros de cambios de potencia TPIC de TI. Utilizamos el TPIC6595 (250mA, 50 Vdc Open Drain) y el TPIC6C595 (similar a 6595 pero el paquete de 16 pines y 100mA máximo).

Usamos los registros de cambios de TPIC para conducir relés y otras cargas de alto voltaje o de mayor corriente.

Si sus indicadores LED están contenidos en pantallas, asegúrese de elegir las pantallas de ánodo comunes.