Circuito de 3.6V y LED de 2.8V

Estoy tratando de encontrar un buen emparejamiento de LED + resitor para mi circuito. Sin embargo, tengo un desafío y un conocimiento limitado.

Esta es la situación: estoy creando una versión minimizada de ESTA placa de sensores. La placa rompe ESTE sensor, que requiere un voltaje de suministro de 3.3V. Para minimizar el tamaño, saqué todos los componentes de regulación de voltaje. Ahora necesito encender un LED blanco con 3.3V y agregar una resistencia limitadora de corriente. Obtener una caída de voltaje suficiente es el desafío para el cual podría necesitar algo de ayuda.

Ahora, mi solución fue aumentar el voltaje de suministro a 3,6 V en lugar de 3,3 V, lo que no debería ser un problema para el sensor de color según la hoja de datos. Encontré ESTE LED con un supuesto voltaje directo de 2.8V y corriente de 20mA. Con esta situación CALCULÉ que necesitaría una resistencia de al menos 47 ohm. ¿Funcionaría mi solución sugerida o me perdí algo?

Solo para su información, ejecutar el chip en o cerca del voltaje máximo probablemente reducirá la vida útil del sensor. Estoy confundido acerca de por qué necesita "obtener una caída de voltaje suficiente".
Me quedaría con 3.3 y una resistencia de 25R. Sin embargo, ¿cuál es su variación en el 3.3V?
@RonBeyer, el sensor se utilizará en una aplicación de investigación, se espera una vida útil corta.
@Trevor Es difícil predecir la variación en los 3,3 V, por lo que espero que aumentar el voltaje a 3,6 V me dé más margen de maniobra. Y para obtener 3.6VI necesitaría un regulador que, con suerte, proporcione más estabilidad.
Tengo soluciones para usted, pero como parece que ya no tiene espacio... Dudo en dárselas.
@trevor La placa de circuito debe ser lo más pequeña posible. Sin embargo, la placa del sensor se conectará a una placa más grande con un cable, esta segunda placa proporcionará energía a la placa del sensor. En la segunda placa podría agregar un circuito de regulación de voltaje.

Respuestas (4)

Encontré ESTE LED con un supuesto voltaje directo de 2.8V y corriente de 20mA.

¡Es peor de lo que pensabas!

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Figura 1. El LED de la hoja de datos ASMT-UWB1-Nxxxx podría V F podría variar entre 2,8 y 3,6 V a 20 mA.

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Figura 2. La región sombreada en azul representa los valores posibles de I versus V para su LED. La línea de carga de 47 Ω está superpuesta en el gráfico. Los datos son para el LTST-C170TBKT pero se parecen al LED de OP. Fuente: Variaciones en Vf y “binning” .

Dependiendo del valor real de V F para su LED, la corriente será de 12,5 mA como mínimo V F a aproximadamente 1 mA como máximo.

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Figura 3. El LED se alimenta con 3,3 V.

La solución más fácil es desconectar R5 del suministro de 3,3 V y alimentar el LED con el voltaje no regulado.

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Figura 4. La línea de carga para una resistencia de 82 Ω en un suministro de 5 V.

Con un suministro de 5 V y una resistencia de 82 Ω, la corriente sería de 20 mA para el rango medio V F pero podría variar hasta 5 mA en cada sentido dependiendo de la distribución de la producción. Este es el difícil mundo de la ingeniería eléctrica.

Si puede aumentar el voltaje de suministro, también puede aumentar la resistencia en serie, lo que lo hará más como una fuente de corriente constante. La línea de carga será menos pronunciada y las corrientes resultantes variarán menos para un rango dado de V F .

¡Muchas gracias por esta explicación! Me hizo obtener una mejor comprensión de lo que estoy tratando.

Una alternativa es usar un circuito limitador de corriente simple en lugar de una resistencia en serie. Eso minimizará la caída de voltaje en los casos en que la corriente sea baja. Lo siguiente es lo más simple que obtendrá.

Circuito limitador de corriente

Elija Rsense para que produzca alrededor de 0,6 V en su corriente máxima. Entonces, para un LED de 20 mA, elija Rsense = 30 Ω. Cuando se alcance el límite de corriente, T2 se encenderá, extrayendo la corriente base de T1 y, por lo tanto, inhibiendo la corriente hacia la carga.

¿Qué es R1 dadas las necesidades de OP?
@dandavis sobre 1k parece funcionar bien en la simulación. Controla la agresividad con la que T1 se apaga. Probablemente sea mejor comenzar en 1k y sintonizar desde allí.
Gracias por tus comentarios. Desafortunadamente, estoy tratando de minimizar el tamaño de mi placa de circuito tanto como sea posible. Esto no me da espacio para adiciones de circuitos como esta.
Este circuito está bien si tiene el voltaje adicional y un poco disponible que necesita para operar. Sin embargo, yendo a la parte superior de esa manera, es mejor usar la versión PNP o R1 tiene que ser tan pequeño que termine alimentando el LED a través de T2.

Las cuatro opciones que tienes

  1. encienda el LED por separado de un voltaje más alto.

  2. Use 3.6V con el LED original de 3.3V y una resistencia más grande.

  3. Use 3.3V con el led original y no/una resistencia más pequeña y/o una corriente más baja. No es necesario que lo ejecute con la corriente de 20 mA y el Vf asociado.

  4. Use lo que calculó, que está 100% bien.

Puede usar un probador de LED de corriente constante establecido en 20 mA para averiguar el voltaje directo real en Vf y ajustar su cálculo de LED en función de eso.

La opción número 3 en realidad no suena nada mal. Creo que podría ser mi mejor opción hasta ahora. ¡Gracias!

Si tiene espacio, una solución simple es agregar un pequeño regulador de refuerzo capacitivo.

Hay muchos disponibles, pero aquí hay uno, el LM2750-ADJ de TI

Muy bien le han proporcionado los esquemas para controlar LEDS en los ejemplos de aplicación. (Sé que solo necesita un LED, así que ignore los cinco adicionales que se muestran).

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Observe que regula la corriente a través del LED, simplemente debe elegir un valor para R1 que configure su If en 1.23V. También tiene un pin de apagado de nivel lógico simple que puede usar para encender y apagar el LED.

Si tuviera que controlar más de un LED, sugeriría usar uno de los amplificadores de salida fijos para alimentarlos a todos, y un interruptor tradicional de transistor/resistencia para cada uno individualmente.

¡Luciendo bien! La placa del sensor está conectada a través de un cable con una placa principal. ¿Sería problemático aumentar la distancia entre el LED y el regulador de refuerzo capacitivo? De lo contrario, agregaría el circuito de regulación en la placa principal mientras tengo el LED en la placa del sensor.
@RMD, ¿para un LED? hmm, dudo que la longitud del cable importe mucho.