Controlando un LED de 4.2V (luz de fondo de LCD) con un microcontrolador

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Tengo una PQC1602K-SYL pantalla LCD alfanumérica con un LED de luz de fondo. Me gustaría conducir el LED utilizando un pin del microcontrolador. ¿Cómo puedo lograr eso?

Lo que he probado

De acuerdo con la hoja de datos , el LED requiere 4.2 V y 100 mA.

Mi circuito funciona con 5 V, por lo tanto, necesito reducir el voltaje a 4,2 V. Usando la ley de Ohm, calculé que necesito una resistencia de 8 Ohm, asumiendo que 100 mA pasan por el LED. Si conecto el LED directamente a la fuente, como en el siguiente circuito, el LED se enciende con el brillo máximo. Medí la corriente que pasa por el LED y obtengo unos 85 mA. Sin embargo, no estoy seguro de por qué no está más cerca de los 100 mA especificados.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

No puedo sustituir la fuente de alimentación con el pin de salida del microcontrolador porque los 100 mA (o 85 mA ??) son más de lo que el pin puede suministrar, por lo tanto, necesito algún tipo de búfer. Creo que una solución común es usar un transistor usando una conexión similar al circuito a continuación. Sin embargo, mi conocimiento de los transistores es muy limitado y está oxidado. He intentado calcular los valores de las resistencias utilizando las leyes de Kirchoff, pero no pude alcanzar ninguna solución significativa. Luego probé experimentalmente con un transistor NPN que tenía y me las arreglé para alcanzar el voltaje deseado eliminando por completo las resistencias, pero solo tengo 30 mA a través.

simular este circuito

Por favor, ayúdame a aprender cómo encontrar la solución a este problema.

    
pregunta Antoine Aubry

1 respuesta

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Una de las razones por las que ve menos de 100 mA cuando conecta la pantalla a una fuente de alimentación de 5 V a través de una resistencia de 8 ohmios es porque la tensión directa del LED de retroiluminación es superior al nivel de 4.2V. Otra razón podría deberse al medidor que colocó en serie para medir la corriente. Los medidores generalmente miden la corriente al observar la caída de voltaje en un resistor de valor pequeño y usted hubiera colocado efectivamente esa resistencia en serie con los 8 ohmios y, por lo tanto, reduciendo la cantidad de corriente.

Para el circuito de búfer, intente conectarlo así:

Esto permitirá que la MCU encienda y apague el transistor NPN con éxito. Como lo hizo antes de que la carga de la luz de fondo del LED funcionara como un seguidor de emisor. En tal configuración, la carga estaba viendo un voltaje que era al menos una caída de Vbe menor que el voltaje que el pin MCU estaba colocando en el circuito base del transistor.

Una vez rediseñado, como lo he mostrado, la MCU puede saturar el transistor y permitir que el circuito del colector absorba toda la corriente de la fuente ya través del LED y la resistencia de 8 ohmios.

Si la MCU puede colocar una señal de 5V en su pin de salida, la corriente de base del transistor con resistencia de 1K será:

Ibase = (5 - Vbe) / 1K = (5 - 0.7) / 1K = 4.3mA

La ganancia de corriente del transistor es Hfe. Con una corriente deseada de hasta 100 mA en el colector, el transistor necesitará una Hfe de al menos esta cantidad:

Hfe = 100mA / 4.3mA ~ = 23.

Los números de pieza de los transistores que he mostrado deberían tener valores de Hfe superiores a 23, por lo que la corriente de base de 4.3 mA debería permitir que el transistor se sature por completo.

Una nota es que este circuito encenderá la luz de fondo cuando el pin MCU se coloque en el estado alto. Así lógico '1' = Alto = Encendido. Niza.

    
respondido por el Michael Karas

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