LED de conducción con SN74HC164 y transistor. Aparentemente este esquema funciona pero no entiendo por qué!

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Estoy tratando de crear un proyecto basado en el chip TI BQ78412 (Indicador de estado de carga de la batería Pb-Acid con pantalla de tiempo de ejecución). Hay un panel de evaluación cuyo esquema se publica en este pdf en la página 18.

Estoy luchando para entender por qué parte de este esquema funciona (vea a continuación el en cuestión).

Mi problema principal es que el VCC es 3.3V (y todas las señales) pero el transistor enciende / apaga los LED a través de 12 V desde una batería separada que tiene una conexión a tierra común con el resto del esquema. Supongo que cuando tengo un 0 lógico en los pines de salida del IC, el LED estará encendido, ya que se conectará a tierra. Pero si tengo el 1 lógico, aún sería 3.3V, así que tendré un voltaje efectivo de 8,7V que sería suficiente para que los LED estuvieran encendidos. ¡La corriente sería de aproximadamente 66 mA! Así que supongo que me falta algo muy básico e importante ...

Tampoco entiendo por qué las resistencias limitadoras de corriente para los LED son de 100 ohmios: la corriente debe ser de 20 mA (limitada por el circuito integrado) y la tensión directa debe ser de 2,1 V si no estoy equivocado (consulte la hoja de datos para SML-LX0603YW-TR) por lo que, según el Sr. Ohm, debería ser de alrededor de 495 Ohm.

Saludos,

Evgeni

EDITAR: En mi pregunta he hecho algunas suposiciones falsas debido a la falta de conocimiento y experiencia:

  1. No reconocí que el transistor está actuando como seguidor del emisor, lo cual fue un hecho muy importante.
  2. También asumí que la corriente de excitación del registro de desplazamiento en serie es de 20 mA máx. en lugar de 5 mA. Todavía no estoy seguro de cómo interpretar la hoja de datos. Le haré una pregunta por separado sobre esto.
  3. He asumido que 1-3 mA sería bastante insuficiente para que el LED emita luz ya que la corriente directa de acuerdo con la hoja de datos es de 20 mA.
  4. También he subestimado el HC164 Vlow suponiendo que siempre es 0 V, lo que aparentemente tampoco es cierto.
pregunta Evgeni Nikolov

2 respuestas

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Lo que puede faltar es que Q1 esté actuando como un regulador de voltaje. En realidad, es un seguidor de emisores y el voltaje del emisor es aproximadamente el voltaje que se encuentra en DS1EN, menos aproximadamente 0.7V. Si DS1EN es una señal de 5V, el emisor está sentado a aproximadamente 4.3V. Si DS1EN es una señal de 3.3V, el emisor está a aproximadamente 2.6V.

No dices de qué color son los LED. Los LED rojos caen alrededor de 1.7 V, verde de la vieja escuela y amp; Los LED amarillos caen alrededor de 2.1V, los LEDs verdes, azules y blancos modernos caen alrededor de 3.2V. No recuerdo cuál es el voltaje directo de un LED amarillo moderno, lo siento.

También puede suponer que el voltaje de salida LO del 74hc164 está en cualquier lugar desde 0.1V hasta aproximadamente 0.5V si la corriente del LED es inferior a 10 mA.

Entonces: la corriente del LED será aproximadamente: (voltaje @ Q1e) - (Vled) - (hc164 Vlow) todo dividido por 100 Ohms. Debes completar la información que falta.

    
respondido por el Dwayne Reid
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Cuando la pantalla está habilitada, DISEN se mantiene a aproximadamente 3,3 voltios. Q1 entonces actúa como un regulador con el emisor a ~ 2.6 voltios. Con las salidas lógicas mantenidas a ~ 0.2 voltios para una baja activa, y los LED cayendo a ~ 2.1 voltios, esto deja aproximadamente 0.3 voltios a través de las resistencias. 0.3 / 100 ohms es 3 mA.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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