Diseñar un controlador LED de drenaje abierto

La caída de voltaje es fácil de calcular para la resistencia: U = R * I, y con una corriente de cero, la caída de voltaje también es cero. En general, la Ley de Ohm no se puede aplicar de esta manera a los diodos, pero en el caso especial de corriente cero, se comportan de la misma manera: no caen ningún voltaje. Entonces, cuando la salida está desactivada, el voltaje en el pin de E / S es de 5 V.

La hoja de datos dice:

  

En cada dispositivo hay tres salidas que pueden absorber hasta 24 mA de corriente.   Estas salidas son salidas de drenaje abierto y proporcionan corriente de hundimiento a un   LED que conecta a la fuente positiva.

Aquí, "suministro positivo" significa la tensión de alimentación del controlador de E / S, que no debe ser superior a 3,6 V. Esto se confirma mediante la clasificación máxima absoluta para el voltaje aplicado a una E / S de tres estados, que es también 3.6 V.

Para evitar exceder este voltaje, puede colocar un transistor de búfer entre la salida y el LED; cuando ese transistor está apagado, el LED se desconecta del FPGA y el transistor es capaz de soportar los 5 V:

(Debido a la acción inversora del transistor, esto requiere una salida push-pull. El BJT podría reemplazarse con un FET).

Sin embargo, todo esto en realidad no es necesario. La hoja de datos también dice:

  

El RGB PWM IP incorporado, con las tres salidas RGB de corriente constante de 24 mA   en el iCE40 Ultra proporciona toda la lógica necesaria para impulsar directamente el   LED de servicio, sin necesidad de MOSFET externo o búfer.

Por lo tanto, no necesita una resistencia para limitar la corriente; La salida ya puede hacerlo.

Simplemente conecte el LED directamente a la salida y a la fuente de E / S del FPGA (3.3 V), y configure la salida para suministrar la cantidad de corriente adecuada para el LED (probablemente solo necesite 12 mA o menos) lo suficientemente brillante).

Tu circuito funcionará, pero puede simplificarse.

No necesitas el diodo schottky.

Cuando el IO está activado, el máx. la corriente que podría fluir (suponiendo que el controlador RDSON sea insignificante) es (5V-VLED) / R1. Si VLED es 3.2 V y 100 ohmios, esto es 18 mA, lo cual está bien. Incluso si el '5 V' está dentro de las tolerancias típicas (por ejemplo, 5%), estarás bien.

Cuando el controlador se apaga, la corriente se detendrá y el voltaje del LED se pondrá a cero.