El sumidero de corriente para el puerto del microcontrolador no es constante

  

¿Qué me pierdo aquí?

Olvidó tener en cuenta la caída de voltios hacia adelante del LED. Puede estar entre 0,8 voltios y 3 voltios dependiendo de la tecnología.

Por lo tanto, si su tensión de alimentación es de 2,6 voltios, el "circuito de control de corriente" podría recibir (quizás) 1,5 voltios a través de él y, dado que los dos transistores podrían necesitar al menos 1,4 a 1,6 voltios en su circuito para comenzar de manera razonable Conducción, estás en el borde de la misma apenas comenzando a conducir.

Si la tensión de alimentación aumentara, estoy seguro de que comenzaría a limitar la corriente alrededor de la marca de 5 o 6 mA. Aquí hay una versión ligeramente mejorada de su circuito: -

TengaencuentaqueRbseconectadirectamentealrielpositivo;leayudará,perosolounpoco,porqueparaobtenerlaconduccióndeambostransistoresaúnnecesita1.4voltiosa1.6voltiosdelcolectordeQ2atierra(supuertoIO).

Imágenesde aquí .

Déjame probar una versión un poco más detallada de la respuesta de Andy aka.

Comience suponiendo que el circuito funciona correctamente y que el emisor de Q1 está conectado a tierra. Entonces, la base de Q1 estará a aproximadamente 0.7 voltios y la base de Q2 a aproximadamente 1.4 voltios. Debería ser evidente que el colector de Q2 DEBE ser mayor que la base, ya que el voltaje a través de R2 proporciona la corriente de base a Q2. Cuanto mayor?

Bueno, dado que el voltaje del colector-emisor es mayor que el voltaje del emisor-base, el transistor está operando en modo lineal, y usemos una ganancia de 100 como punto de partida. Dado que la corriente del emisor es de 5,8 mA (recuerde que hemos asumido que el circuito funciona correctamente), la corriente de base para Q2 es de 58 uA. Aplicando la Ley de Ohm, obtenemos un voltaje de resistencia de aproximadamente 2,7 voltios, para un voltaje de colector de (1.4 + 2.7), o 4.1 voltios. Agregue un LED Vf de aproximadamente 1.2 voltios (para un LED IR), y la tensión de alimentación mínima será de aproximadamente 5.3 voltios.

Por lo tanto, no es sorprendente que al circuito no le vaya bien a 2.6 a 3.3 voltios.

Si desea tener activo el control de encendido / apagado del LED y puede ajustar el sentido de la salida de su MCU (en otras palabras, no le importa si está activo HI o LO activo para encenderlo), entonces lo siguiente es probablemente lo que quieres:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Su circuito original (ignorando las fallas) requirió que su pin de E / S hundiera TODA la corriente del LED. Eso es factible, dada la corriente relativamente baja. Pero no tiene sentido diseñar ese nivel de corriente en el circuito si no es necesario. El circuito anterior relaja en gran medida la carga en el pin de E / S a quizás \ $ 200 \: \ mu \ text {A} \ $.

Supuse que, dado que la tensión de su carril era \ $ 3 \: \ text {V} \ $, esta también era la tensión de salida del pin de E / S cuando HI. Así que \ $ R_2 \ $ se calcula sobre esa base.

En esta topología de circuito, \ $ Q_2 \ $ 's \ $ V_ \ text {BE} \ approx 700 \: \ text {mV} \ $ y \ $ Q_1 \ $' s \ $ V_ \ text {BE } \ approx 650 \: \ text {mV} \ $. Por lo tanto, la tensión de base vista por el pin de E / S será aproximadamente \ $ 1.35 \: \ text {V} \ $. Si la salida del pin de E / S es \ $ 3 \: \ text {V} \ $ con una carga ligera, entonces \ $ R_2 = \ frac {3 \: \ text {V} -1.35 \: \ text {V }} {200 \: \ mu \ text {A}} \ approx 8.2 \: \ text {k} \ Omega \ $. (Suponiendo que \ $ Q_2 \ $ se sature en el momento en que \ $ \ beta_2 \ approx 30 \ $.) Hice \ $ R_2 \ $ para proporcionar aún más, más cerca de \ $ 250 \: \ mu \ text { A} \ $, solo para estar absolutamente seguro.

Casi cualquier pin de E / S puede generar \ $ 250 \: \ mu \ text {A} \ $ sin dificultad. Y la carga es lo suficientemente ligera como para que el pin de E / S presente casi su \ $ V_ \ text {CC} \ $ sin dejar caer una gran cantidad.

Dado que \ $ Q_2 \ $ comienza a saturarse cuando su recopilador está en \ $ 1.35 \: \ text {V} \ $ (lo cual está bien ya que hay mucha corriente base disponible, por lo que puede ir aún más bajo, si es necesario), hay \ $ 1.65 \: \ text {V} \ $ disponible para el LED IR. Sin la hoja de datos, no puedo asegurarle que esto está bien en la corriente que está utilizando. Pero, probablemente, dado que esto es un LED IR. Aún así, el circuito puede saturar \ $ Q_2 \ $ y agregar unas decenas de milivoltios a través del LED IR, muy bien. Así que creo que deberías estar bien.

NOTA: una corriente constante a través de un LED no probado no es una garantía con respecto a la intensidad estable ni a la misma intensidad entre dos LED diferentes. Solo quiero asegurarme de que entienda que usar un LED IR como una "vela estándar" requiere mucho más que simplemente bombear una corriente relativamente fija a través de él. (Esto es un LED IR, así que claramente las respuestas logarítmicas humanas a la intensidad tampoco son parte de la imagen). Pero como no estás usando ningún tipo de fuente de corriente precisa, supongo que esto no es un problema para su aplicación.