¿Cómo parpadear el led (~ 5Hz) a 3.3V (batería de monedas) con un componente mínimo para ahorrar energía?

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Necesito construir un circuito para blinka led (aproximadamente 5Hz) con una batería de monedas, por lo tanto, en 3.3V.

Principales características:

  • Batería de una sola moneda (3.3V)
  • El led es un SMD5050 con 3V y 100mA máx.
  • Me ahorraría batería mientras pueda
  • el circuito debe ser muy pequeño porque cabe debajo de la batería de la moneda en un PCB con un radio de 25 mm.

¿Cómo puedo lograr eso?

¿Estoy pensando en un LM555 en un paquete SMD?

    
pregunta Noisemaker

5 respuestas

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Si bien puede comprar un LED parpadeante como se sugiere, entonces está restringido a la velocidad de parpadeo proporcionada por el proveedor.

Sugeriría que la solución más barata y flexible en general sería algo así como un ATTiny13A en un 8 pin SOIC. Su 5050 LED (si es ROJO) tiene un Vf de aproximadamente 2,2 V a 100 mA , por lo que necesitará una resistencia en serie para limitar la corriente (una resistencia de 12 Ohmios).

Usted podría (una vez que esté programado) usar 5 de los pines ATTiny13 en paralelo para impulsar el LED con un pulso de 100 mA (a tierra) y tener un pin izquierdo (Restablecer *) para proporcionar una función de interruptor de encendido / apagado / puente .
Podría tener un solo condensador de desacoplamiento de la fuente de alimentación, pero a muy baja frecuencia (yo ejecutaría el ATTiny a 128 kHz) es dudoso que lo necesite. Puedes deshabilitar todas las funciones de ATTiny y usar el temporizador de vigilancia para que salgas del modo de apagado 5 veces por segundo (en realidad deberías activar el MCU cada 4 ms y contar para obtener tu tiempo de 200 ms). . Una vez despierto, puede cronometrar el ancho de pulso de su unidad LED utilizando un temporizador o registro (no hay mucha diferencia en esta aplicación).

Una ATTIny13 es aproximadamente $ 0.60 1 apagado, un temporizador 555 aproximadamente $ 0.48, pero necesitaría dos para proporcionar 5Hz y luego su ancho de pulso para el LED a tiempo ... así que el MCU es mucho más barato. Si solo está construyendo algunos de estos elementos, el ATTiny85 sería la mejor opción para facilitar la programación (directamente desde el IDE de Arduino), aunque le costará alrededor de $ 1

Obtener 100 mA de un CR2032 . La respuesta corta es que no puede, pero puede colocar un capacitor a través de la batería y usarlo para almacenar energía para una mayor capacidad de pulso.
Esta limitación y solución a continuación se aplican si usa 2 * 555 o una solución MCU.
El CR2032 tiene alguna capacidad de pulso útil, y probablemente más de lo que piensas: Esto nos dice que la resistencia de salida de la batería es de aproximadamente 10 ohmios y que con una carga de 100 ohmios obtendría fácilmente una capacidad de pulso corto de aproximadamente 29 mA.

El condensador está cargado a la tensión del terminal de la batería y sabemos que si tenemos una carga de 100 mA, mientras se extrae esa corriente, tanto la batería como el condensador la suministrarán. Cuando el voltaje cae a 2.9 V, sabemos que la batería está suministrando un máximo de 29 mA, por lo que el resto debe provenir del condensador, 71 mA. Como la batería no suministra corriente inicialmente y 29 mA a 2,9 V, podemos promediar la corriente del condensador a 86 mA.

Un cálculo muy aproximado sería considerar la carga como una corriente constante en el condensador (no lo es, pero simplifica nuestros cálculos) y usar:
t = {C x (V0 - V1)} / I
Podemos usar esto para encontrar el LED máximo a tiempo que podría admitirse una vez que seleccionamos la capacitancia máxima que se ajusta al factor de forma.
Debido a que la solución es probablemente desechable, necesitamos usar pequeños condensadores baratos que se ajusten al diámetro de la batería y no sean demasiado altos. Los condensadores de cerámica y de tantalio serían demasiado caros y nos dejarían con electrolíticos de aluminio.
Una opción razonable podría ser 2 * 470 uF 4 V Nichicon de baja fuga y capacitores de baja altura. A 8 * 5 mm, dos de ellos cabrán dentro del diámetro de la batería ... así que esto podría funcionar como un ejemplo.

Entonces, con 2 * 470 uf y una corriente constante de 86 mA, ¿cuál es el ancho de pulso que se podría controlar?

t = (940 * 10 ^ -6 * 0.3) / 86 * 10 ^ -3 = 3.3 mS

Y, por supuesto, si tuviera que dejar caer la corriente de pulso del LED para decir 50 mA, podría manejar un ancho de pulso mucho más largo o soltar uno de los capacitores.

t = (940 * 10 ^ -6 * 0.3) / 35 * 10 ^ -3 = 8 mS

El único elemento en el que no tenemos detalles es el corto tiempo de recuperación de la batería de pulsos. Esto puede limitar la velocidad del flash, por lo que tendría que probarlo con una batería de tipo moneda para ver si puede alcanzar los 5 Hz.

Espero que esto ayude.

    
respondido por el Jack Creasey
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simular este circuito : esquema creado usando href="https://www.circuitlab.com/"> CircuitLab

  

Cualquier corriente de LED está limitada por el ESR de celda de moneda a aproximadamente 10 mA y permanece brillante durante un día y débil durante un mes.

Una vieja foto mía abajo.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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  1. Usa un led parpadeante. O

2 construir un oscilador de avalancha. Se basan en la ruptura inversa de una unión pn.

    
respondido por el dannyf
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Puede conectar un LED directamente a través de una celda de moneda. La resistencia interna de una celda de moneda es lo suficientemente alta como para limitar la corriente por sí misma.

Ya que una celda de moneda nunca, NUNCA, podrá entregar 100mA en un LED ... tendrá la suerte de obtener 5-10mA ........ no se preocupe por quemar su LED. No te preocupes por el conductor tampoco. Cualquier microcontrolador o chip lógico tendrá la corriente de 5 mA que desea en cualquiera de sus salidas. ¡Si quisieras una corriente de unidad más alta, no estarías usando una celda de moneda! ...

Ahora, el parpadeo. Como su LED utilizará la mayor parte de la energía de la célula de todos modos, no necesita hardware de alimentación ultrabajo. Un microcontrolador PIC12 u otro de bajo número de pines, muy barato, funcionará bien en cada corriente de ralentí bajo, lo que será insignificante en comparación con el consumo de corriente del LED.

    
respondido por el peufeu
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100mA LED es problemático

Las luces intermitentes disponibles de TI, Linear y NXP solo controlan los LED de 20-30 mA.

Parece que el 555 o el micro no es una mala opción.


La batería es problemática .

Excepto que 100mA LED lo va a matar. La mayoría de las celdas de monedas son 3.0V. Para obtener un 1000mAh 3.3-3.7 va a ser $ 5 +.


El voltaje directo de 3V es problemático

Un LED rojo, naranja o amarillo tendrá un voltaje directo más bajo y, por lo tanto, desactivará menos vataje.

Sé que hay un circuito perfecto para esto, simplemente no sé dónde está.

Esto es exactamente lo que quieres.

Este indicador luminoso LED estaba en el empaque de un mouse Logitech que compré hace años.
El circuito de luz intermitente está debajo de la mancha negra.

Para que existan luces intermitentes es solo cuestión de encontrar uno.
Busco los números, lo más cercano que obtuve fue el número de matrícula de alguien.



Odeunamanerafácil,parpadeandoLED

LosLEDparpadeantesenDigikey

    
respondido por el Misunderstood

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