Conexión de LED a un microcontrolador alimentado con CR2032 con rango de voltaje de descarga de 3.3V a 2V

Si no le importan algunas piezas más, puede conectar el LED a un duplicador de voltaje, pero solo obtendrá ~ la mitad de la corriente del LED para la misma corriente de entrada.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

(no se muestra) use una tapa de derivación grande a través de la batería: 100 uF sería bueno.

O simplemente encuentre el LED con el Vf más bajo que pueda encontrar (será de color rojo).

Creo que la forma más sencilla es una de dos opciones:

1. Reemplace el LED con uno con un V _F más pequeño en el I _F deseado (y/o brillo).

2. Agregue una segunda batería para prolongar toda la vida útil de la batería, o solo para el LED.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

En este caso, deberá invertir la lógica del led. Solo 1 pieza adicional, y podría ser una pila de botón más pequeña en lugar de una cr2032.

Creo que el recuento de componentes más bajo para su problema particular es un espejo de corriente MOSFET, como tal:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

M2 comenzará a conducir cuando su compuerta esté a un voltaje que permita que la corriente requerida fluya a través de R2, de modo que su drenaje y compuerta juntos creen un pequeño punto de ajuste agradable, que se aplica a la compuerta de M1. M1 entonces comenzará a conducir.

En teoría, si ambos MOSFET tienen el mismo voltaje caído, será exactamente la misma corriente, ya que sus voltajes de compuerta son exactamente los mismos, pero, por supuesto, en realidad habrá discrepancias, ya que es probable que su LED consuma más voltaje que R2 voluntad. También hay soluciones para eso, pero ocuparán más margen de voltaje.

Hice una búsqueda rápida en Farnell (porque tengo poco tiempo y soy un poco perezoso los miércoles) y encontré el Fairchild FDV301N , con una buena hoja de datos con todo tipo de gráficos geniales .

Lo importante aquí es que encuentre un MOSFET con una región activa en voltajes de puerta muy por debajo de 2V. Si observa la Figura 1 en la hoja de datos vinculada anteriormente, verá que a Vg = 1,5 V, todavía puede conducir unos pocos mA mientras se requieren menos de 0,1 V en su segmento de fuente de drenaje.

Para M2, el voltaje de la fuente de drenaje será más alto, debido al acto de equilibrio con Vg explicado anteriormente, por lo que no importa mucho, pero desea que su M1 conduzca con la menor caída de voltaje posible cuando su batería está cerca. a 2V.

R3 está ahí para aumentar el equilibrio entre los MOSFET. Si uno quiere conducir demasiado, R3 los cerrará a ambos hasta que se equilibre.

Espero (enormes números de estadio de béisbol en la parte superior de la cabeza:) a una batería de 2V alrededor de 1mA a través del LED, mientras que a 3V alrededor de 5mA a través del LED. Pero estas son solo estimaciones muy aproximadas, al igual que los dos valores de resistencia, debe experimentar un poco con diferentes valores si la corriente no es adecuada para usted en el mundo real.

Si cambia demasiado con el voltaje de la batería, desea modificar R3 hasta que la relación sea lo suficientemente buena, luego, si la corriente exacta es incorrecta, modifique R2 hasta que sea correcto. Ambas resistencias influyen en ambos parámetros, pero R3 tiene una influencia más fuerte en el equilibrio y R2 tiene una influencia más fuerte en el punto de ajuste actual.

Sin embargo, debes tener en cuenta que con este truco estarás desperdiciando una pequeña cantidad de energía extra cuando el LED está encendido, debido a la corriente que pasa por M2, que no se usa para encender el LED. Si esto es solo 1 segundo cada hora, puedes imaginar que la influencia de la corriente a través del LED es microscópica en comparación con el consumo del SoC a lo largo de esa hora.