He visto esto preguntado varias veces, pero no hay respuestas definitivas. También he estado buscando en Google esto durante un par de días sin soluciones definitivas. Entonces es hora de preguntar...
Estoy construyendo una estación de carga USB de carga rápida. Me gustaría encender un LED de estado junto al puerto cuando se conecta un dispositivo USB. Realmente básico. Realmente sencillo.
Encontré este diagrama a continuación y me preguntaba si podría modificarse para omitir el fototransistor. Solo quiero que se encienda un LED, tal vez cuando se tira de un transistor HIGH\LOW. Parece que solo serían 3 partes: LED, transistor y resistencia.
Comencemos diciendo que su esquema fuente debe ser ignorado cuando se trata de buenas prácticas. Solo para que sepas que no debes intentar aprender mucho de él.
Tienen la MCU conectada directamente a la base de un transistor, sin resistencia, lo que ya es una mala forma, incluso si sabe que en 99 de cada 100 casos probablemente estará bien.
Pero luego agregar un optoacoplador en el otro lado en la ruta de retorno no tiene sentido, sus dominios ya están acoplados a través de ese primer transistor PNP, el optoacoplamiento es una pérdida de espacio y dinero, ya que solo una etapa de transistor, o nada en todos, harían el mismo truco.
Entonces, no hay una resistencia desplegable extraída en la salida del optoacoplador, por lo que, de hecho, no "bajará", porque no puede.
Agregue a eso, la carga es conmutada por un transistor PNP, donde la carga está en la ruta del emisor del transistor, por lo que esto nunca funcionará correctamente, ya que el transistor y la carga se equilibrarán en algún punto, probablemente alrededor de 3V a 4V para la carga. Y como tal, de manera similar, si ese "indicador de carga" se activará correctamente lo suficiente como para hacer que se encienda un LED es muy cuestionable.
Puede funcionar para una carga de 100 mA usando un optoacoplador, porque solo necesitan alrededor de 1.1 V, pero aún así es un mal diseño.
Básicamente, todo el esquema debe repensarse y yo, por mi parte, estoy demasiado hambriento y cansado para hacerlo en este momento. Quizas mas tarde.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
El comparador detecta el voltaje a través del MOSFET de paso, si el voltaje en su terminal negativo va una cierta cantidad de milivoltios por debajo de su positivo, la salida se habilitará alta (aunque algunos, o la mayoría, de los comparadores necesitan una resistencia pull-up externa).
El MOSFET de paso es un tipo P en la ruta VCC, porque cambiar la conexión a tierra es estúpido, porque muchas cosas pueden conectar las conexiones a tierra (tierra de alimentación, tierra de audio, etc.) y, por lo general, VCC solo se usa por dispositivo. Entonces siempre enciende y apaga el VCC, no el suelo.
Para amortiguar el MOSFET, se agrega un transistor NPN, por lo que puede manejarlo con cualquier voltaje, 3.3 V o lo que desee, pero si su controlador funciona con 5 V, incluso puede omitirlo, pero entonces la MCU tendrá que emitir bajo para habilitar el MOSFET.
Una vez que un MOSFET se enciende, presentará un poco de resistencia, si selecciona uno con una resistencia de encendido de aproximadamente 0,1 ohmios a 0,2 ohmios (Rds[on]) que permite que caiga un pequeño voltaje cuando está encendido, pero no lo suficiente para dificultar realmente su carga. En caso de duda, haga que el suministro sea de 5,2 V para compensar.
Asegúrese de que su MOSFET esté especificado para niveles lógicos y que su comparador tenga un voltaje de compensación de alrededor de 50 mV. La compensación/histéresis de 50 mV en el Comperator será de aproximadamente 500 mA con un MOSFET de 0,1 ohmios o 250 mA con un MOSFET de 0,2 ohmios. Entonces, el Rds [on] del MOSFET y el voltaje de compensación del Comperator juntos determinarán a qué corriente se enciende la salida del Comperator.
R4 puede omitirse o aumentar su valor para reducir la fuga "apagada", pero la detección de "algo que ya no está presente" llevará un poco más de tiempo, especialmente si el MOSFET es de una calidad relativamente alta. (Resistencia muy alta)
Para profundizar más, estoy seriamente demasiado cansado en este momento.
Spehro Pefhany
Transeúnte
usuario1582568
Dominic Luciano