Otázka:
Ultra nízký výkon / jednoduchý blikající obvod
sfhhd
2011-08-09 23:51:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

V ideálním případě chci, aby to vybilo knoflíkové baterie. Našel jsem obvod, který používá tranzistory a kondenzátory, ale požadavky na napětí jsou vyšší, než chci. Existuje nějaký způsob, jak můžu tento obvod vyrobit s nízkou spotřebou?

Jakékoli další nápady by byly úžasné

knoflíkové články jsou docela tenké. jakýkoli důvod, proč jste nemohli jen naskládat dva cr2032 pro 6V?
IMHO vaše otázka je trochu nejasná. Obvod, který jste zveřejnili, má velmi nízkou spotřebu, ale není to nízké napětí. Předpokládám, že přemýšlíte o nějakém nízkonapěťovém obvodu zloděje joule? Blikající okruh zlodějů Joule najdete [zde] (http://quantsuff.com/LED2.htm) a [zde] (http://quantsuff.com/LED8.htm)
Dostal bych nízký počet pinů, mikroskop s nízkou spotřebou, jako je PIC 10F, a šel spát, hlavně když jsem se probudil na hlídacího psa, abych zapnul LED ... ale proto jsem softwarový člověk.
Komentáře k @sfhhd?
Pěkný okruh zlodějů i zde: http://watsonseblog.blogspot.com/2008/04/flash-boost-is-what-i-call-circuit-in.html
Pět odpovědi:
Olin Lathrop
2011-08-10 01:32:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

První obvod na stránce, na kterou jste odkazovali, je již docela efektivní v tom, že k osvětlení LED se používá téměř veškerý napájecí proud. Nejde tedy o nižší výkon, ale o schopnost běžet z nižšího napětí.

Typické knoflíkové články, jako je běžné CR2032, vydávají přibližně 3 V. To znamená, že musíte použít LED, které svítí o něco nižším napětím. Naštěstí běžné zelené LED diody typicky svítí kolem 2,1 V. Přepnutí na zelené LED umožňuje použití napájení 3 V.

Chcete-li snížit napájení, musíte snížit proud přes LED. To přímo ovlivňuje jas. Pokud je toto zařízení pro vnitřní použití, může stačit i 1 mA, aby znatelně rozsvítil LED diody. Tady rozhodně pomůže získat slušné LED diody se slušnou účinností. Řekněme, že chcete čerpat pouze 2 mA z knoflíkové buňky. Pokles napětí napříč rezistorem v sérii s LED bude zhruba 800 mV. 800mV / 2mA = 400Ω. To je výchozí bod. Poté můžete prodloužit výdrž baterie s jasem odtud. Nižší odpory zajistí vyšší jas a kratší životnost baterie.

Všimněte si, že když Olin říká „zelené LED diody“, znamená to staré zelené zelené fosforečnany galium (GaP), které vyzařují kolem 560 nm a dávají žlutozelené světlo. Pravé zelené LED diody (530–550 nm) používají jinou chemii, která má přibližně 3 V vpřed pokles, což by pro 3 V zdroj nefungovalo, pokud by nebylo použito složitější napájení.
Russell McMahon
2011-08-10 01:28:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

  • (1) Poradenství ohledně provozu napájeného obvodu na nižší napětí.

    Snižte R2x o něco více, než je poměr snížení napájecího napětí pro stejný proud LED.

    Maximální podporovaný proud LED nastavený tranzistorem beta (proudový zisk) a R2x.

    Zvýšení C1x s redukcí R2x udržovat konstantní čas.

  • (2) Nízkonapěťová komponenta & počítá jakýkoli LED blikač s jiným použitím.

    ...... .. Podrobnosti níže enter image description here

  • (3) Další možnosti


(1) Doporučení ohledně chodu napájeného obvodu na nižší napětí.

Váš obvod může být napájen z nižšího napětí. Hrajte s komponentami a sledujte, co se stane. Pokyny naleznete níže.

S opatrností byste měli být schopni dostat se na méně než 1 volt bez zatížení LED. S červenými LED diodami podobnými 3 V by byla spodní hranice.

Toto je váš okruh. Přidal jsem popisky komponent k originálu.

enter image description here

Obvod je symetrický se dvěma identickými polovinami - proto jsem komponenty pojmenoval příponami aab. např. R1A a r1B mají stejnou funkci na obou polovinách, stejně jako R2A / R2B, C1A / C1B, Q1a / Q1b. * Hodnoty např. R1A a R1b se mohou lišit (viz text), takže obvod může oscilovat s různými časy na polovinu atd.

Toto je astabilní oscilátor. Periody oscilace se nastavují nastavením VYPNUTÍ časů poloviny ach, pomalejší než časů zapnutí. Když je např. Q1a vypnutý, Q1b je zapnutý, takže se může zdát, že nastavujete časy, ale je užitečné vědět, že se ve skutečnosti nastavují časy vypnutí.

  • Čas vypnutí Q1B je nastaven časovou konstantou C1A x R2B. Pečlivě si všimněte kombinace levé a pravé části.

    Čas vypnutí pro Q1A je nastaven časovou konstantou C1B x R2a

Proud LED je nastaven pomocí ~ (Vsupply - VLED - Vsat_ Qx) / R1x

Napájecí napětí musí být vyšší než asi 1 V nebo Vf_LED + 0,5 až 1 V. např. s ČERVENOU LED s Vf 1,8 V, pak Vsupply> = ~ 1,8 + 0,5 = 2,3 V. Provoz z 3V je tedy praktický.

Použijte výraz "Beta" = transistor_current_gain ((= hfE))

Ic_max = iBase x Beta. Jak je znázorněno základní proud Ib ~~ = (Vsupply-Vbe) / R2x = ( 9-0,6) / 100k = 84 uA. Pro Beta = 100 pak Icmax = 84 uA x 100 = 8,4 mA.

tj. Pro tranzistory s Beat of 100 (= realistická hodnota pro mnoho, ale ne všechny "jellybean" tranzistory) maximální proud LED = ~ 8 mA .

Pokud běží na 3 V a pokud je aktuální cíl LED 10 M a Beta = 100, pak

  • Ib = Ic / Beta

  • Ic / Beta ~~ = (Vsupply-Vbe) / R2x

    nebo R2x = (Vsupply-Vbe) / Ib x Beta = (3 - 0,6) / 0,010 A x 100 = 24 kohm.

R2A 22K je nejbližší hodnota a asi 15k nebo dokonce 10k by bylo moudré.

Rychlost Flash lze nyní nastavit výpočtem požadované časové konstanty.

Řekněte R2A = 15k. Řekněte poloviční dobu záblesku = 0,5 sekundy.

RC = t nebo C = t / r = 0,5 / 15k = 33 uF.

Toto je pouze výchozí bod z důvodů, které lze vysvětleno, pokud mají lidé zájem, ale dává určitou představu o tom, jaké hodnoty použít. Všimněte si, že při nižších napětích se R2x zmenší, aby napájel dostatek základních disků, takže C1x se bude zvětšovat ve stejné časové konstantě.


(2) Nízkonapěťová LED dioda s nízkým počtem komponentů LED pro jiné použití.

'Russellova' jednobuněčná 'libovolná nebo mnoho LED "obvodů blikačů.

  • Může to být nejen LED blikač nebo LED ovladač, ale i -v nebo kladný generátor nízkého výkonu.

    Takže také potenciálně programátorské napájení, LCD zkreslení, -ve operační zesilovač atd.

Tento obvod bude blikat LED libovolné barvy a dopředného napětí (nebo potenciálně i několik LED v sérii) nebo bude pulzovat zátěž pomocí jednoho článku - k jeho provozu bude pravděpodobně stačit asi 1 volt. Tento obvod jsem „ navrhl ale je založen na designu, který se nejen dlouho používal v tranzistorové formě, ale existoval i v předtranzistorových termionických ventilových dnech a, zatímco nikdy jsem ji neviděl použit jinde, byl bych překvapen, kdyby nebyla nezávisle „vyvinuta“ mnoha jinými lidmi.

Jak je znázorněno, kolektor Q1 je poháněn záporně pod zemí, když se Q1 vypne, dokud se energie v L1 nerozptýlí. Zaměňte uzemnění a napájení a typy tranzistorů za kladné napájení. Přidejte diodu z výstupu a použijte ji jako stejnosměrné napájení. L1 - malý induktor typu "rezistor podobný" nebo mnoho dalších - experiment. Q1 Q2 - téměř všechny „jellybeanové“ malé pnp tranzistory & npn. C1 polarizovaný pouze pro získání vysoké kapacity na velikost. Může být např. Keramický, je-li dostatečně vysoká kapacita pro potřeby. Používejte najednou pouze LED2 (nejlepší) nebo LED1.

enter image description here

  • ...... Použijte buď LED2 (nejúčinnější), nebo LED1

Časová konstanta ~ = R2 x C1.

Dlouhá časová konstanta vede k diskrétním zábleskům. Krátká časová konstanta se zjevně trvale vytváří na LED. Pro vyšší napájecí napětí použijte odpor mezi Q1b-Q2c. Rezistor v sérii s C1 prodlouží délku pulzu.

Tento obvod je obvykle vybaven zátěží nějakého druhu místo L1 - může to být LED (v závislosti na napětí nebo základně tranzistoru (součást následujícího stupně) nebo žárovka atd. Moje „inovace“ byla velmi zřejmý způsob použití induktoru (L1) jako zátěže. Toto poskytuje puls proudu do L1, když je Q1 zapnutá a když Q1 vypne, L1 „letí zpět“ a dodává jakékoli napětí, které je potřebné k vypuštění energie z L1 do zátěž - zde je zátěž jedna nebo druhá ze dvou zobrazených LED. LED2 je nejúčinnější, protože je napájena pomocí Vupply + V_L1, takže část energie je uložena v L1 a poté uvolněna a část poskytnuta. pouze prostřednictvím V_L1.


(3) Další možnosti

Lze spustit duální komparátor LM393 nebo jeho čtvercovou verzi jako malý 2 V a také si dělejte, co chcete. Na internetu budou existovat obvody s blikáním.

Quad verze LM339

ceny


Jakmile „povolíte“ použití induktoru y můžete provozovat jakoukoli LED od dolů do 1 voltu. Tady je jedna cesta. Více zveřejním později.

Bílá LED blikačka EDN pracující z 1 článku enter image description here


Zde jsou uvedena 4 záblesková světla, která fungují na napětí 1,5 V.
LM3909 IC je navržen tak, aby blikal LED z jedné buňky. Může být těžké najít.

74HC04 a 74HC14 jsou pravděpodobně ve spodní části jejich specifikačního rozsahu napájecího zdroje při 1,5 V, takže jeden článek rychle klesne pod toto napětí. Je docela pravděpodobné, že bude fungovat při nižším napětí, ale mimo specifikaci.

Okruh vpravo dole bude fungovat při 1,5 V a níže. Všimněte si, že se jedná o variantu „mého“ 2 tranzistorového + induktorového blikače, ale přidali tranzistorovou výstupní vyrovnávací paměť a d nemají induktor. Výměna rezistoru 330 ohmů za induktor a odstranění pravého krytu 220 uF a rezistoru 330 ohmů by vedlo k pulzu na kolektoru pravého tranzistoru, který by poháněl jakoukoli barevnou LED.

enter image description here

Zbytek je zajímavý, ale pod 3) „Na internetu budou existovat obvody s blikáním“, zdá se, že vaše odpověď je jen slovo „komparátor“, dokonce ani to, jak se má použít pro řešení.
@Federico Russo - ruční krmení jde jen tak daleko. Vědomí, že se pro blikače používá levný dostupný integrovaný obvod, jako je LM339, a je zapotřebí pouze přístup k vyhledávacímu modulu. Existuje mnoho dalších komparátorů, ale žádný (myslím) levnější než 339/393. Místo toho ale vytvořte ostatní, které popisuji podrobněji :-).
FWIW - musím říci, že zpětná vazba je zklamáním - ne pro „body“, ale proto, že ukazuje, že lidé neocenili naprostou brilanci jednoduchého 2 tranzistorového plus indukčního obvodu. Přitahuje velké množství opravdu užitečných aplikací. To je jedno.
Zpětná vazba: vaše odpověď je (tak často) poměrně dlouhá a může trpět syndromem `tl; dr`. Pokud si myslíte, že si část odpovědi zaslouží zvláštní pozornost, proč ji nevyzdvihnout samostatnou odpovědí?
@Federico Russo - mám spíše dojem, že trolujete. K různým mým příspěvkům přidáváte komentáře, aniž by bylo zřejmé, že jste si je přečetli. Možná se však snažíte být nápomocný :-). Váš návrh „samostatná odpověď“ je zcela zahrnut do shrnutí v horní části mé odpovědi. Můj bod 2 je 5 řádků od odpovědi a má schéma, které zve k popisu a poznámce, že níže následuje další. Můžete dítě vést k Euklidovi, ale nedokážete ho přimět myslet. pokud lidé nemohou číst řádek 5 a dívat se na obrázek, pak žádné zkrácení těla nemusí pomoci. Běda.
Ne trollování, snaha být nápomocný. Vaše odpovědi obvykle začínají shrnutím, ale můj návrh byl, že někteří lidé se jen dívají na délku toho, co následuje, a ani se neobtěžují číst. Proto jsem zmínil `tl; dr`. Jen se snažím najít vysvětlení nedostatku odpovědi. Je mi líto, když tomu říkáte trollování!
@Federico Russo - OK díky / promiň. Odpověď na některé otázky je poměrně proměnlivá, některé krátké a poměrně nízké hodnoty odpovědí dostávají vysoké hodnocení, zatímco jiné docela dobré odpovědi mohou zůstat nepovšimnuté - rozhodně nemluvím jen o mých příspěvcích nebo o této otázce. Nejde o to, abych se staral o získávání „bodů“ (není to velký problém :-)), ale o to, aby uživatelé dostali dobré odpovědi a nejlepší odpovědi. Bohužel lidé někdy nemohou snadno posoudit, jak dobré je to, o čem se jim říká.
stevenvh
2011-08-14 18:20:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Všechny velmi pěkné nápady, ale skutečným řešením je samozřejmě mikrokontrolér :-). Řada TI MSP430 je známá svými režimy s nízkou spotřebou energie,

MSP430F110

MSP430F110 (*) pro instance používá méně než 1,9 \ $ \ mu \ $ A v LPM3, kde zůstávají aktivní jedno hodiny, které lze použít k časování časovače. Buňka CR3032 má kapacitu 500 mAh , takže nepočítáme-li LED, bude na ní MSP430 fungovat minimálně 30 let . Znamená, že spotřeba energie mikrokontroléru je zanedbatelná.
Umístěte MSP430 do LPM3 a po porovnání časovače na krátkou dobu zapněte LED, poté LED zhasněte a znovu přejděte na LPM3. Průměrné využití energie, a tedy i životnost baterie, jsou určeny proudem LED a pracovním cyklem.
Příklad: Při pracovním cyklu 0,5% a 70 mA můžete obvod provozovat 1430 hodin na buňce CR3032, to jsou 2 měsíce.


(*) Ano, vím, nepotřebujeme všechny tyto piny, ale vybral jsem si MSP430 pro jeho nízkou spotřebu, ne pro I / O.

Většina proudu původního obvodu již směřovala do diod LED, takže i kdyby mikroobrát nebral žádnou energii, nebylo by to velké zlepšení.
@Olin - Máte pravdu, je to jen další způsob, jak to vyřešit. Pokud LED dioda mínus obvodu nepoužívá žádnou energii, nemůžete dělat nic, kromě hraní s pracovním cyklem a sériovým rezistorem. Toto je také řešení s nízkým počtem komponent ve srovnání s AMV.
Rozumným řešením by mohlo být použití mikroskopu. Má tu výhodu, že vám umožňuje záměrněji nastavit vzor časování a blikání, možná s malou mrtvou dobou mezi LED diodami, aby se šetřila energie. Pokud bych to měl udělat pomocí mikro, použil bych PIC 10F200. Má stejnou fyzickou velikost jako jeden tranzistor.
@Olin - Myslel jsem na F200, ale stále má příliš mnoho I / O! :-). Ne, nemám s PIC žádné zkušenosti a myslím, že jsem byl příliš líný na to, abych si přečetl kompletní datový list, abych se dozvěděl o režimech nízké spotřeby. MSP430 není ani pro začátečníky snadné, ale s tímto jsem už pracoval. BTW, při rozměru 2x3 mm je F200 docela malý, ale NXP má Cortex M0 pouze 5 mm \ $ ^ 2 \ $. Se 16 kolíky CQ. koule. Teď je to zatraceně malé!
Linker3000
2011-08-16 04:38:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

K dispozici jsou také tyto obvody založené na (z výroby) LED blikači / oscilátoru LM3909:

http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/LM3909.html

Boční poznámka: Moje vůbec první domácí PCB byla pro obvod LM3909 (v roce 1976, když mi bylo 11). Ručně kreslené přímo na měď pomocí odolného pera!

Linker3000
2011-08-14 16:55:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tento obvod nabíjecího čerpadla pracuje z 1,5 V článku ...

http://www.discovercircuits.com/H-Corner/led-flasher.htm

„Tento elektronický obvod používá pouze jeden levný integrovaný obvod C-MOS a bliká LED po celý rok na jeden 1,5 V alkalický článek AA. Obvod využívá techniku ​​nabíjecího čerpadla k zajištění LED potřebné napětí. Toto elektronické schéma bude fungovat pouze na červené, zelené a žluté LED diody. Nelze blikat bílými LED. “

To zní působivě, ale má pouze normální proud LED 20 mA při pracovním cyklu 0,4%. Zajímalo by mě, jak je to viditelné za denního světla.
20 mA je „dostatečně jasný“ s vhodnou moderní LED. Dostupné bílé LED diody jsou k dispozici v rozsahu 30 až 40 Candela a některé monochromatické LED budou opět vyšší. Všimněte si, že i když je okruh od velkého Davea Johnsona, stále „porušuje pravidla“. IC je specifikováno na Vcc = minimálně 1,5 V, takže bude v podstatě po celou dobu životnosti baterie pod specifikací. Zřejmě to funguje. Všimněte si, že verze TI je specifikována na 1,5 V, zatímco několik dalších dílů výrobců je specifikováno při Vcc = 2,0 V min. Pro zajištění většího proudu lze přidat výstupní tranzistorový ovladač.


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...