Encender leds RGB con 2 baterías AA

1

Para un proyecto de hobby, estoy tratando de alimentar un microcontrolador PIC y 4 leds RGB con dos baterías AA. Tengo el PIC y el circuito que se muestra a continuación con la alimentación de las baterías y el PIC se comunica con el PCA9635 (para control de brillo) a través de I2C. Como los leds azul y verde tienen un voltaje directo de 2.8V y quería asegurarme de que pudieran permanecer encendidos mientras se descarga la batería, agregué un convertidor de refuerzo (como se muestra), que es capaz de 300 mA a 3.3V. El PCA9635 es capaz de hundir 25 ma en cada pin de entrada y dado que hay 12 leds totales (RGB para cada uno), cada uno clasificado a 20ma, la corriente total consumida debe ser inferior al límite de 300 ma del convertidor de refuerzo.

Sobrebateríasnuevaselcircuitofunciona.Sinembargo,conlasbateríasligeramenteusadas,cuandocomienzoaencenderlosLED,elvoltajedelasbateríascaebruscamente,loquehacequeelPICsedebilite/reinicie.MeparecequedosbateríasAAdeberíanpoderobtenerlacantidaddecorrientenecesariaparaesto.Asíquemispreguntasson:

¿Esposiblealimentartodosincausarunapagónysinutilizarunafuentedealimentaciónalternativa/extra?

¿Quéestácausandolacaídabruscadelvoltaje?

¿Hayunamejormaneradealimentarlos4ledsRGBqueusandounconvertidorboost?

EDITAR:Losledsrealesqueseutilizansonlossiguientes: enlace .

    
pregunta James

3 respuestas

1

(1) El problema probable es un intento de realizar una transferencia masiva a través de los LED de la unidad; consulte a continuación.
Se necesitarán resistencias de serie LED.

(2) El convertidor de refuerzo PUEDE no funcionar correctamente. Consulte el método de prueba a continuación.

Hoja de datos de LED aquí
TPS61201 aumentar la hoja de datos del convertidor aquí

Dos pilas alcalinas AA con un voltaje entre 3,2 V y aproximadamente 2 V.
Un valor mayor de C1 en Vin no causará ningún daño y ayudará a un muy bajo voltaje / mal funcionamiento de la batería.

El convertidor de refuerzo TPS61201 se iniciará y ejecutará en este rango de voltaje.

Los LED NO están clasificados a 20 mA en forma continua; consulte la hoja de datos. Los LEDS están clasificados en

  • 10 mA continuo

  • pico de 20 mA al 10% del ciclo de trabajo a 0.1 ms de ancho de pulso.

También deben observarse las limitaciones térmicas de la CI.
Si los LED se apagan directamente de las clavijas del IC, se pueden dañar los LED y posiblemente el mal funcionamiento del IC.

¿Qué es un requisito de diseño ?:

Diga 10 mA / LED y todo encendido.
12 LEDS x 10 mA = 120 mA.
120 MA x 3V3 = ~ 400 mW.
Eficiencia a 120 mA y 2V Vin ~ = 75% - vea la Fig4 de la hoja de datos a continuación.
Entonces 400 mW / 75% = 560 mW en convertidor.
A 2 V Vin Iin = 560 mW / 2V = 280 mA Iin.
Esto está bien dentro de la capacidad de IC.

Por lo tanto, IC es capaz de proporcionar requerimientos si los LED están correctamente activados.
El problema puede ser un exceso de unidad LED o componentes defectuosos del convertidor.

Prueba: proporcione una resistencia de 120 mA al convertidor.
R = V / I = 3.3 V / 120 mA = 27 Ohm.
¿El convertidor suministrará 3V3 a 27 ohmios con suministro de 2V, incluido el arranque?
Use R's más bajos para una corriente de carga más alta si lo desea.

Si el convertidor no admite la corriente de carga deseada, entonces el problema más probable es un inductor con una clasificación inadecuada.

Su Cout = 22 uF = 2 x valor de la hoja de datos, no debería ser un problema. A veces, el Cout alto puede causar problemas de inicio, pero 22 uF debería estar bien.

El problema más probable es que las corrientes de LED sean masivas.
Agregue resistencias en serie para ajustar las corrientes a 10 m como máximo. Tenga en cuenta que el LED Vf varía con el color; consulte la hoja de datos.

ADDED:

  

Nuevainformación:
  LosLEDnosoncomosemuestraneneldiagrama.
  SupongamosquelacorrientemáximaporLEDesde20mA.

LosLEDrealesson Dialight 5988710307F .
Estos LED tienen una capacidad nominal de 20 mA ABS MAX, por lo que podría ejecutarlos a 20 mA, tal vez.
[¿Te sientes con suerte, punk?]
Si es así, entonces las cifras dobles que proporcioné arriba a 1
20 mA x 12 = 240 mA.

Esto todavía está en la curva en la Fig. 4 anterior con 1.8V Vin para que el convertidor pueda manejarlo.

PRUEBE MI PRUEBA DE CARGA RESISTIVA con R para adaptarse a la carga real.
Si esto pasa bien, entonces el convertidor está bien.
Si esto falla, corríjalo primero: perseguir los problemas del controlador cuando falla la fuente de alimentación puede ser improductivo :-).

ADDED:

Una respuesta eliminada sugirió que el aumento de la impedancia de la batería significaría que no se podrían usar baterías AA en esta aplicación y que se necesitarían las celdas C o D. En mi humilde opinión esto no es cierto.
Si bien las células AA probablemente no alcanzarán el potencial de descarga total debido a la caída de la capacidad actual, deberían funcionar razonablemente bien.

El convertidor tiene una curva de rendimiento en la figura 4 de la hoja de datos que muestra el funcionamiento a 1.8V = 0.9V / celda. Siempre que las baterías proporcionen la corriente de carga requerida a este voltaje O MAYOR, el sistema funcionará bien.

En I_LED = 10 mA y todos los segmentos iluminados Ibattery en Vbattery = 2V serán de aproximadamente 280 mA (ver más arriba) y en I_LED = 20 mA I_Battery en Vbattery = 2V serán de aproximadamente 550 mA (eficiencia levemente MAYOR a mayor carga - ver gráfico).
Si la batería es capaz de proporcionar aproximadamente 500 mA a 2 V +, entonces funcionará. Esto se está volviendo extremo para AA alcalina, pero la batería proporcionará más energía que esta durante gran parte de su vida de descarga.
Mi simple prueba de carga de resistencia mostrará si el convertidor está bien en cualquier estado de batería dado.
Tenga en cuenta que el capacitor de entrada es muy importante cuando las baterías están casi al final de su vida útil. Un condensador grande reduce en gran medida la impedancia efectiva de la batería en los picos de corriente. La ESR media no se altera, pero las fallas generalmente ocurren cuando se producen picos de corriente durante el ciclo de aumento.

    
respondido por el Russell McMahon
4

Sus LED necesitan resistencias limitadoras de corriente. Esto no parece ser un controlador IC de LED de corriente constante.

Consulte la página 23 para ver un circuito de ejemplo: enlace

    
respondido por el Daniel
2

Echa un vistazo a esto: -

Laresistenciainternadelabateríaprobablementeharáqueelvoltajecaigapocodespuésdequeseapliquelaalimentaciónytengadosenserie,duplicandoelefecto.

Siestátomando500mA(paraproporcionar3.3Va300mAenlasalidaderefuerzo),esprobablequelatensióndelabateríasereduzca>0.2Vyestoempeoraráamedidaquelabateríasedescarguemás.

Tambiénecheunvistazoa this -es donde obtuve el documento: vaya al enlace al final de esta página wiki.

    
respondido por el Andy aka

Lea otras preguntas en las etiquetas