Control de mayor voltaje y carga a través del interruptor del lado alto desde un microcontrolador

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Estoy construyendo un circuito de uC alimentado por batería con un LED RGB. El LED es un cátodo común, por lo que el circuito para cambiar los elementos del LED debe estar en el lado alto. El LED es un LED de mayor corriente, por lo que no puede ser controlado directamente por la unidad uC.

Para ahorrar energía, planeaba que el uC (AVR ATmega328) se ejecute a cualquier voltaje que proporcionen las 2 baterías AAA (1.8-3.0V), mientras que los LED deben manejarse a 4.0V para tener en cuenta el LED vdrop: el plan era utilizar un convertidor boost para alimentar los LED. Me preguntaba cuál es la mejor manera de controlar la salida de LED de la unidad de usuario. Puedo pensar en algunas maneras:

Conmutador PNP BJT con tres diodos

El AVR documenta que el chip no puede "ver" más de 0.5V por encima de Vcc en ninguno de los pines, por lo que una opción sería usar un diodo \ $ V_ {forward} \ $ para presentar un voltaje más bajo para la unidad de control de temperatura :

¿QuizássepuedeomitirD1?NoestoysegurodesihayunacaídadevoltajeE->BenuntransistorPNP.

MOSFETdecanalPconunBJTdeNPN

OtraopciónescontrolarelMOSFETdecanalPconunBJTNPN

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Interruptor MOSFET de lado alto de canal N

Esto requiere una bomba de carga o algo equivalente, así que me inclino por esta solución.

Actualmente me inclino por la segunda solución, sin ninguna razón en particular. ¿Hay otras soluciones que debería considerar? ¿Hay otras consideraciones en las que debería estar pensando?

    
pregunta angelatlarge

2 respuestas

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Sí, creo que la Opción 2 es la opción más simple del lado alto. Reemplace Q1 con un BSS138, y puede tener una solución simple MOSFET con partes discretas.

Como alternativa, si está de acuerdo en comprar IC, puede usar un IC como TPS2557 (que es un interruptor de carga de canal N con bomba de carga incorporada), o una parte N / P dual integrada como Si3865DDV que básicamente comprime el circuito de la opción 2 en un paquete conveniente. Estos también ocuparían menos espacio que la solución discreta y ofrecerían algunas características de protección, como la limitación de corriente, si así lo desea. También puedo entender el atractivo de construir algo con partes que tienes por ahí.

Un dispositivo de canal N tendrá una resistencia de activación más baja que un dispositivo de canal P comparable, pero requiere una bomba de carga como usted indicó.

Finalmente, incluso con una solución MOSFET, personalmente mantendría R2 allí y lo haría aproximadamente 1k, además de agregar un menú desplegable a su pin de habilitación de UC para que cuando esté en reinicio, los LED permanezcan apagados. Al mantener R2, si coloca un destornillador o algo a través de la compuerta del MOSFET a GND, limita la corriente que puede fluir desde el pin de la uC.

Aquí está la solución discreta:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Krunal Desai
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Voto por la segunda solución porque la primera clase es dudosa con respecto al voltaje de la batería de 2AA, el Vbe de Q1 y las caídas de diodo necesarias, mientras que la segunda solución es sólida, especialmente con respecto a la imposibilidad de nunca retrocediendo el MCU I / O a cualquier voltaje positivo.

    
respondido por el EM Fields

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