Tolerancia de salida de diodo frente a drenaje abierto

Navega tus respuestas
1

Tengo un controlador de LED IC que indica una salida de drenaje abierto tolerante de 5.5V. La sección Máxima Absoluta indica 6.5 V con una nota que dice "Los valores nominales de voltaje negativo de entrada y voltaje de salida pueden excederse si se observan los valores nominales de corriente de entrada y salida". Las salidas pueden controlar los LED directamente o usarse como GPIO de drenaje abierto.

Aplicación típica:

Mipreguntaes,¿cómoafectaestolacaídadetensióndirectadeundiodo?Sitengounsegmentodetiraledde3x3.3VfLeds+100ΩResistorenserieyunsuministrode12V,¿nodeberíanlascaídasdetensióndelosdiodosponerlasalidadentrodelatolerancia?¿Ono?¿Porqué?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tenga en cuenta que la corriente a través del puerto es 20mA, la mitad del máximo recomendado 40mA (Absolute Max es 50mA y una corriente de cierre de ± 20mA) por salida y 200mA por puerto.

Editar: Encontrado TI : Comprensión e interpretación de las hojas de datos de lógica estándar

  

Voltaje de salida, VO
  Este es el voltaje máximo que se puede aplicar de manera segura a un terminal de salida, con respecto a la tierra del dispositivo.

  Consejo útil:
  Si hay diodos de pinza entre las salidas del dispositivo y la fuente de alimentación VCC (consulte la Figura 20) para la protección contra ESD o las rutas de corriente parásita en el transistor de extracción del canal p de salida, la clasificación máxima absoluta positiva para el voltaje de salida se especifica como VCC + 0.5 V Esto garantiza que no se aplicará suficiente voltaje entre la salida y el VCC para desviar el diodo de pinza hacia adelante y hacer que fluya la corriente. Puede exceder la calificación negativa si se asegura de que no está pasando demasiada corriente a través del diodo de conexión a tierra. La corriente máxima que puede poner a través del diodo de conexión a tierra se especifica en la calificación máxima absoluta IOK.

Como la clasificación IOk es de 20 mA, y la corriente normal de estado ENCENDIDO sería ~ 18 mA, el estado normal de APAGADO con el drenaje abierto debería ser mucho menor, ¿no? Si la corriente a través del ESD / Clamp Diode aumenta, la caída de voltaje en los leds y la resistencia también debería aumentar, ¿no?

    
pregunta Passerby

3 respuestas

2

No creo que los diodos importen para ese límite. Cuando la salida está abierta, las caídas de diodo serán 0 V y el pin verá los 12 V completos. Los límites de voltaje del transistor están ahí para evitar que el transistor se rompa por un campo eléctrico fuerte. No se necesita mucha corriente para hacer eso.

Tampoco estoy seguro de si un diodo de pinza o una resistencia paralela en la entrada ayudaría. Si consume suficiente corriente para crear caídas significativas de diodos, los LED se encenderán. Si no lo hace, el voltaje del pin subirá y superará el límite. Si la corriente del LED excede la corriente de polarización para el controlador IC, Vcc podría comenzar a aumentar a menos que su regulador pueda hundir la corriente. (La mayoría no lo hará).

    
respondido por el Adam Haun
1

Creo que el circuito se puede guardar con una resistencia de alto valor (quizás 100K) desde cualquiera de los extremos de R1 al VCC del procesador.

Con el pin de puerto encendido, la potencia desperdiciada a través de esta resistencia es mínima; virtualmente no tiene efecto contra el flujo de corriente de 2-20mA.

Con el pin de puerto apagado, cualquier fuga a través de los diodos se extraerá del riel de 5V a través de esta resistencia, tirando el pin de puerto por encima de 5V con Ileakage * R. Configure el valor de R de tal manera que este valor < 0.5 V para la corriente de fuga en el peor de los casos en todo el rango de temperatura (más un margen de seguridad). Este análisis se deja como un ejercicio: mi sugerencia de 100k es simplemente una conjetura.

Dicho esto, todavía no me gusta ...

    
respondido por el Brian Drummond
1

Este circuito es casi seguro que no va a funcionar por una razón que nadie ha mencionado.

Cuando la corriente fluye a través de los LED, se van a encender. Es probable que el IC no se dañe porque mantiene la corriente de la pinza en un nivel razonable, pero esa corriente de falla encenderá los LED con seguridad. Entonces, lo que tienes es un circuito donde el estado de P0 realmente no importa. De hecho, ni siquiera importa si el chip del controlador IC está encendido. Siempre que 12V esté energizado, los diodos estarán encendidos. Si eso es lo que quieres, entonces no necesitas conectar el IC, así que supongo que no es lo que quieres.

Puede solucionarlo agregando un BJT o un MOSFET discreto para controlar los LED. El BJT sugerido es del tipo 2N3904 o 2N2222. El MOSFET sugerido es del tipo BSS138.

Pareces muy inteligente, por lo que no he avanzado mucho, pero si tienes alguna pregunta o quieres que te explique, solo tienes que preguntar y estaré encantado de hacerlo.

    
respondido por el mkeith

Lea otras preguntas en las etiquetas

¿Cómo iniciar el LED de forma inalámbrica en un módulo muy compacto y barato? programador de pic16F877A basado en arduino