¿Necesito condensadores de desacoplamiento cuando estoy aplicando PWM a un LED?

Soy un aficionado (bueno, menos que un aficionado en realidad) tratando de diseñar mi primer diseño de PCB. Estoy algo familiarizado con el concepto de desacoplamiento de condensadores. Estoy desvaneciendo 3 LED hacia adentro y hacia afuera (en realidad, es un LED RGB y estoy tratando de crear colores mezclados). Estoy usando los pines PWM de ATTiny para lograr esto.

Planeo agregar un capacitor de disco cerámico de 100 nF entre el VCC y GND en el IC, pero no estoy seguro si también necesito desacoplar las señales LED. Si es así, ¿los pongo cerca del LED o cerca del IC? ¿Qué tamaño de gorras uso?

No creo que sea necesario. No lo he visto en ningún otro circuito de led.
Los condensadores pueden tener efectos de filtrado de paso bajo no deseados en su señal pwm, pero también son totalmente innecesarios.
¿Qué es el LED RGB que usa pines PWM pero también tiene un pin Vcc? Eso parece inusual. En cualquier caso, no ponga tapas en los pines PWM. Eso solo dañará los pines de salida de Attiny con el tiempo.
@CrossRoads, el LED no tiene VCC, el ATTiny sí. Perdón por la confusion.

Respuestas (2)

Solo una advertencia sobre colocar condensadores grandes en los pines de salida de MCU.

Los FET modernos se pueden diseñar de forma muy compacta mientras proporcionan unidades de pin de salida de 100 mA, y la constante de tiempo térmico es muy rápida (alrededor de 10 nanosegundos) debido a los canales poco profundos. El tamaño (volumen) de silicio 3_D proporciona poca capacidad para almacenar calor, hasta el punto de más de 1000 grados centígrados de calentamiento por microsegundo de operación de cortocircuito (impulsando grandes capacitores).

Los capacitores grandes serán demasiado lentos para cargarse y descargarse, lo que hará que los FET operen en los modos HIGH_CURRENT y HIGH_VOLTAGE simultáneamente, derritiendo los FET.

¿Qué tan grande es un capacitor peligroso? Si el capacitor no se puede cargar al 90 % del valor final (2 constantes de tiempo) en 100 nanosegundos, reconsidere sus valores o circuitos.

1uF y 1 amperio cargarán el voltaje del condensador en 1 voltio por 1 microsegundo.

0.1uF y 0.1 amperios cargarán el voltaje del capacitor en 1 voltio por 1uS.

0,01uF y 0,1 amperios cargarán el voltaje del condensador en 1 voltio en 0,1uS. Esto empieza a ser seguro.

Por lo tanto, le sugiero que no use más de 1,000pF (1nF) en las salidas de MCU.

Puede conectar los LED directamente a los pines de salida; ni siquiera necesita resistencias limitadoras de corriente. (espera las llamas en esto, ¡pero te PROMETO que es verdad y no hay problema!)

Cuando el pin PWM está alto, el LED estará encendido, cuando el pin PWM esté bajo, el LED estará apagado. Agregar un condensador en paralelo con el LED "suavizaría" este parpadeo de encendido/apagado, pero siempre que la frecuencia PWM con la que está manejando el LED sea más alta de lo que puede ver su ojo (como> 100 Hz), entonces visualmente solo mire como si el LED estuviera atenuado según el ciclo de trabajo del PWM.

¿¡Esperar!? ¡¿No necesito una resistencia limitadora de corriente?! ¿Por qué no?
bugjosh aparentemente piensa que la impedancia de salida de los transistores de salida de Attiny es lo suficientemente alta como para limitar la corriente del LED. Sugeriría que es una mala práctica de diseño y que la salida de 25-40 mA hará que el LED sea demasiado brillante y falle antes de tiempo por sobrecalentamiento, o Attiny lo hará. A 20 mA, se garantiza que la salida sea de 4,2 V, mientras que el LED normalmente espera un máximo de 20 mA en su Vf, en algún lugar en el rango de 2,5 V a 3,7 V. Quédese con resistencias de 150 a 330 ohmios, que evitarán que las cosas se quemen, hasta que pueda determinar el Vf de los LED y hacer una elección de resistencia más inteligente.
Hay varios factores que hacen que eliminar la resistencia esté bien, demasiados para caber en un comentario, pero simplemente mantener la corriente LED promedio por debajo de la corriente nominal usando el ciclo de trabajo del PWM es suficiente para asegurar que no haya problemas siempre que la frecuencia sea > ~1KHz y el Vcc del chip es inferior a ~6V nominal. Pero incluso si arruinas el PWM y dejas el pin de salida muerto por, digamos, UNA DÉCADA, te prometo que nada se quemará. ¡Intentalo! ¡Si sucede algo malo, felizmente reemplazaré el chip y/o el LED destruidos! ¡Por favor, informe en este hilo en 2028 con los resultados! :)
@D.Patrick CONSEJO: Configure sus temporizadores R, G, B PWM para que se desfasen entre sí. De esta manera, solo un LED es realmente uno en un momento dado. Esto evita problemas en los que hacer que un LED sea más brillante visualmente hace que otro se atenúe porque ambos están tirando corriente al mismo tiempo. Para coordinar las fases, puede utilizar la salida inversora y no inversora en el mismo temporizador, y un tiempo de inicio desfasado de 180 (o TCNTasignación directa) entre temporizadores.
CONSEJO: Si desea utilizar directamente baterías de 3 V (es decir, 2XAA o 2032 de tipo botón), perderá el color azul tan pronto como la batería esté por debajo del voltaje directo del LED azul, que es mucho antes de que la batería esté realmente lista. Puede realzar el azul de forma muy económica y sencilla con esta técnica .
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