Esiste un'alternativa più efficiente per abbattere i resistori?

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Sto costruendo un circuito di spinner LED e sto per ottimizzarlo. L'intero circuito stesso assorbe solo circa 10-20 mA max. Oggi stavo guardando questa parte del circuito:

Ora come puoi vedere, quando il mio interruttore è in posizione 5, spegne il circuito. Ma ora quando il mio circuito è spento, c'è ancora corrente che scorre attraverso il resistore pull down, scaricando la batteria. So che questa è una corrente molto piccola, ma mi chiedevo se c'era un modo per fare questo interruttore in modo che non assorbisse corrente quando spento.

Modifica: forse avrei dovuto inserire l'intero circuito.

transistors switches pulldown

— Landis francois
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Ci saranno sempre delle perdite negli interruttori "off". È possibile utilizzare resistori più grandi o un FET al posto di un resistore con una resistenza di apertura / disattivazione estremamente elevata, ma si avrà sempre qualche perdita.

— schadjo,

Capisco che con la maggior parte delle soluzioni ci saranno perdite e durante il mio tempo di puntamento ci sarà una corrente dispersa che passa attraverso quel transistor fino al resistore di pulldown. Ero solo curioso di sapere se c'era un modo per fermare completamente la corrente quando il circuito è spento e devo ringraziare Dave per la risposta alla mia domanda.

— Francois landry il

puoi salvare 9 resistori posizionando il resistore dopo i LED anziché prima, puoi anche ottenere una sorta di effetto a doppia luminosità mettendo un resistore in serie con il 4017 VCC

— Jasen,

Non ci avevo pensato, grazie! che farà spazio ai diodi che sto aggiungendo. Inoltre, potresti spiegare un po 'di più del doppio effetto della luminosità, non vedo come aggiungerebbe un resistore.

— Francois landry

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@Francoislandry è magico! in realtà il 4017 può accettare potenza attraverso i diodi di protezione sull'ingresso del clock, quindi con un resistore nell'alimentazione principale ottiene una tensione inferiore e può ricevere un aumento di tensione relativa quando l'uscita 555 è alta.

— Jasen,

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Si noti che la corrente viene sprecata indipendentemente dal fatto che il circuito sia "acceso" o "spento" - quando è "acceso" la caduta di tensione attraverso R11 è solo leggermente inferiore rispetto a quando è "spento".

L'uso di un transistor PMOS al posto del PNP significherebbe che il resistore di pulldown potrebbe essere nell'ordine dei megaohm, riducendo la corrente di "dispersione" ai microamplificatori.

Oppure potresti usare una strategia completamente diversa, eliminando completamente la corrente off-state:

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Meglio ancora, combina entrambe le idee e ottieni una minima dispersione di corrente anche nello stato:

schematico

^{simula questo circuito}

— Dave Tweed
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Penso che scoprirai che questo circuito sarà lento da spegnere. perché C1 alimenterà nuovamente il tuo Q1. ma a 20 mA dovrebbe essere per lo più innocuo.

— Jasen,

@Jasen: Rallenta solo nel senso che il circuito non si spegne fino al completamento del ciclo di temporizzazione corrente e il 555 tira il pin 7 in basso. Hmmm - tuttavia, una volta rimossa l'alimentazione, il pin 7 non sarà più attivo e la carica residua su C1 potrebbe far riaccendere brevemente il circuito e potrebbero esserci una serie di tali oscillazioni fino a quando la carica su C1 non è completamente andato.

— Dave Tweed

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Primo: dove sono finiti i miei altri commenti ?? Secondo: purché si spenga completamente, anche se dopo alcuni secondi (senza danneggiare nulla ovviamente) dovrebbe andare bene. Poiché la carica del condensatore proviene dall'interruttore in una delle tre posizioni ON, non vedo che si riaccenda completamente.

— Francois landry

Ho cancellato i tuoi altri commenti perché servivano a farmi rivedere (di nuovo) la mia risposta. Se stai bene con il comportamento strano del circuito che ho descritto, allora prova. Non danneggerà nulla e otterrai comunque la corrente zero off-state.

— Dave Tweed

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È facile: NE555 non è specificato per un funzionamento inferiore a 5,0 V.

— Dave Tweed

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È possibile utilizzare un FET PMOS al posto di Q1. Quindi R11 potrebbe essere 50k o 100k anziché 10k, riducendo le perdite in posizione off.
È possibile utilizzare un interruttore "off" separato o un interruttore rotante speciale con una posizione "off" speciale che disconnetta completamente il VCC dal transistor.

— Il fotone
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È possibile utilizzare tre raddrizzatori Schottky al posto del transistor e pull-down. Posizionare gli anodi per cambiare i pin 1, 2, 4, i catodi legati insieme per "alimentare il circuito principale". Scollegare il pin 5 in modo che diventi "vero spento". Il "circuito principale di alimentazione" sarà inferiore di circa 0,25 V rispetto a Vcc.

— rdtsc
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Potresti sostituire tutte le parti in questo design tranne l'interruttore, la batteria e i LED con un microcontrollore e avrebbe una potenza inferiore, una potenza di funzionamento inferiore e probabilmente anche un costo inferiore.

I risparmi energetici sono dovuti al fatto che un moderno microcontrollore (come AVR) può utilizzare fino a 0,1uA durante il sonno e può svegliarsi con una modifica su uno dei suoi pin di ingresso.

Collegate il micro direttamente alla fonte di alimentazione e quindi collegate i contatti dell'interruttore attivo ai pin IO. È possibile abilitare i pull-up interni su questi pin e quindi utilizzare un interrupt di cambio pin per riattivare il sonno a bassa potenza. Non è necessario che la posizione "off" sia collegata a nessun pin: l'MCU sa che se nessuno degli altri pin è attivo per più di un certo timeout, l'interruttore è in posizione off e va in pausa fino a quando l'interruttore non viene spostato. I pull-up non usano alcuna energia quando l'interruttore è in posizione off.

Questa è l'idea di base. Ci sono anche perfezionamenti che puoi aggiungere come avere l'interruttore off collegato a un pin con un pull-up in modo da poterlo rilevare istantaneamente - ma poi il software disabilita il pull-up su quel pin prima di andare a dormire, quindi di nuovo nessun consumo di energia.

Si noti inoltre che è possibile pilotare direttamente i LED dai pin MCU utilizzando PWM. Ciò consente di evitare le resistenze e offre anche la possibilità di sovraccaricare i LED per una maggiore luminosità, il che potrebbe avere senso per uno spinner di fidget poiché probabilmente si avrà un ciclo di funzionamento inferiore al 100% su quei LED.

— bigjosh
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