是否有更有效的下拉电阻器替代方案?


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我正在构建一个LED微调电路,并且正在对其进行优化。整个电路本身仅吸收约10-20mA的最大值。我今天正在看电路的这一部分: LED微调开关晶体管

现在您可以看到,当我的开关位于位置5时,它会关闭电路。但是,现在当我的电路关闭时,仍然有电流流过下拉电阻,从而耗尽了电池的电量。我知道这是一个很小的电流,但是我想知道是否有一种方法可以使该开关在关闭时不会吸收任何电流。

编辑:我应该把整个电路都放进去。 全回路


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“关”开关中总会有某种泄漏。您可以使用更大的电阻器,也可以使用FET来代替具有极高开/关电阻的电阻器,但始终会漏电。
schadjo

我知道,在大多数解决方案中,都会存在泄漏,并且在我的导通时间内,会流过该晶体管的电流流过下拉电阻。我只是好奇电路断开时是否有办法完全停止电流,我必须感谢戴夫对我的问题的回答。
弗朗索瓦·兰德里

您可以通过在LED后面而不是前面放置电阻来节省9个电阻,也可以通过将电阻与4017 VCC串联来获得某种双重亮度效果
Jasen,

我没想到这一点,谢谢!这将为我添加的二极管腾出空间。另外,您能否解释一下更多的双重亮度效果,我看不到在其中添加电阻会如何实现。
弗朗索瓦·兰德里

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@Francoislandry太神奇了!实际上4017可以通过时钟输入上的保护二极管来接收电源,因此在主电源中使用电阻时,它会获得较低的电压,并且在555输出为高电平时可以接收相对的升压。
詹森

Answers:


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请注意,无论电路是“开”还是“关”,电流都是浪费的。当电路“开”时,R11两端的电压降仅比“关”时小。

使用PMOS晶体管而不是PNP将意味着下拉电阻可能约为兆欧,从而将“泄漏”电流减小至微安。

或者,您可以完全使用其他策略来完全消除断态电流:

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

更好的是,将这两种想法结合起来,并在导通状态下获得最小的浪费电流:

原理图

模拟该电路


我认为您会发现该电路的关闭速度很慢。因为C1会回馈您的Q1。但在20mA时,几乎应该是无害的。
詹森

@Jasen:仅在电路在当前定时周期完成并且555将引脚7拉低之前不会关闭的情况下才减速。嗯-但是,一旦断电,引脚7将不再有效,并且C1上的剩余电荷可能会导致电路短暂重新上电,并且可能会发生一系列此类振荡,直到C1上的电荷完全耗尽为止不见了
戴夫·特威德

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第一:我的其他评论去了哪里?第二:只要完全关闭,即使几秒钟后(当然不会损坏任何东西)也应该没问题。由于电容器的充电来自开关处于三个导通位置之一,因此我看不到它能完全恢复。
弗朗索瓦·兰德里

我删除了您的其他评论,因为它们的目的是使我再次修改我的答案。如果您对我描述的奇数电路行为没问题,那就去做。它不会损坏任何东西,您仍然会得到零断态电流。
戴夫·特威德

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这很容易-NE555未指定在5.0V以下的电压下运行。
戴夫·特威德

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  • 您可以使用PMOS FET代替Q1。然后,R11可以是50k或100k而不是10k,从而减少了关闭位置的泄漏。

  • 您可以使用单独的“关闭”开关,也可以使用具有特殊“关闭”位置的特殊旋转开关,将VCC与晶体管完全断开。


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您可以使用三个肖特基整流器代替晶体管和下拉晶体管。将阳极连接到开关引脚1、2、4,将阴极连接在一起以“馈电主电路”。断开引脚5的连接,使其变为“ true off”。“馈电主电路”将比Vcc低约0.25v。


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您可以用微控制器替换该设计中的所有部件,但开关,电池和LED除外,这样可以降低关闭电源,降低运行功率,甚至可能降低成本。

节省电源的原因是现代微控制器(如AVR)在睡眠时可使用低至0.1uA的电流,并可在输入引脚之一发生变化时唤醒。

您可以将微型直接连接到电源,然后将活动的开关触点连接到IO引脚。您可以在这些引脚上启用内部上拉,然后使用引脚更改中断从低功耗睡眠中唤醒。“断开”位置不需要连接到任何引脚-MCU知道,如果没有其他引脚在超过一定的超时时间内处于活动状态,则开关处于断开位置,并且它将进入睡眠状态,直到开关被移动为止。当开关处于断开位置时,上拉电阻不使用任何电源。

这是基本思想。您还可以添加一些改进,例如将关闭开关连接到带上拉的引脚,以便您可以立即检测到它-但随后软件会在休眠之前禁用该引脚上的上拉,因此不会再消耗功率。

还请注意,您可以使用PWM直接从MCU引脚驱动LED。这样可以省去电阻,还可以让您过载LED,以获得更高的亮度,这对于烦躁的微调器来说是有意义的,因为这些LED的占空比可能小于100%。

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