Benötigen Sie Hilfe beim Anschließen von PIR an LED

Ich sehe, dass bisher keine Antworten erfolgt sind. Also werde ich zumindest etwas hinzufügen. Hoffentlich nichts davon schädlich, hoffe ich, und vielleicht etwas davon hilfreich.

Das Gerät, von dem Sie sprechen, hat ein paar Spezifikationen, die ich auch auflisten kann:

• Versorgungsspannung,$V_\text{DD}$, muss dazwischen liegen$3\:\text{V}$Und$6\:\text{V}$.
• Ruhestrom ist$170\:\mu\text{A}$.
• Ausgang ist digital.
• Ausgangsstrom ist$100\:\mu\text{A}$.
• Die Ausgangsspannung bei dem obigen Quellstrom ist$V_\text{DD}-500\:\text{mV}$
• Bis zu$30\:\text{s}$Erkennungszeit.
• $10\:\text{m}$Bereich.

Der maximal erforderliche Gesamtstrom ist, sofern Sie die obigen Angaben berücksichtigen, der Standby-Strom plus der Ausgangsstrom, den Sie daraus verlangen können. Kann auch ihre Zahlen als Ausgangspunkt verwenden, also:$I_\text{DD}\ge 170\:\mu\text{A}+100\:\mu\text{A}$, oder kurz gesagt,$I_\text{DD}\ge 270\:\mu\text{A}$. Nehmen wir einen schlimmsten Fall an$I_\text{DD}= 300\:\mu\text{A}$.

Hier sind zwei Datenblätter für einen Standard$9\:\text{V}$Alkalibatterie: Duracell 9V und Energizer . Wenn ich diese übersehe und den rauen Bereich Ihres Ladens betrachte, finde ich, dass diese Details wahrscheinlich zutreffen:

• Ungefähr eine Ausgangsimpedanz von ca$1.5\:\Omega$.
• Startspannung (frisch) von vielleicht etwas mehr als$9\:\text{V}$, vielleicht ablehnend$7.5\:\text{V}$am Ende seines Lebens.

Es ist eine gute Nachricht, dass Ihr PIR-Gerät eine breite Palette für hat$V_\text{DD}$, denn damit können Sie die verwenden$9\:\text{V}$Akku über einen längeren Zeitraum. Es ist auch eine gute Nachricht, dass die aktuellen Anforderungen gering sind. Natürlich beherrscht Ihre LED nun diese Anforderungen, da diese in der Regel erfordern$10\:\text{mA}$oder mehr. (Für eine längere Batterielebensdauer sollten Sie in Betracht ziehen, dass LEDs nur ca$2\:\text{mA}$.)

Für eine relativ stabile Stromversorgung, die nur die Anforderungen des PIR-Geräts (nicht der LED) erfüllt, können Sie tatsächlich die Idee eines Widerstandsteilers + BJT in Betracht ziehen (dies ist ungewöhnlich, aber die Belastung ist gering, sodass dies möglich ist) oder etwas anderes ein Widerstand + Zener + BJT. (Der Zener wäre besser. Aber in diesem Fall ist es nicht notwendig.)

Lassen Sie es uns einfacher halten und vermeiden, einen Zener zu finden (oder einen BJT so zu verwenden, dass sein Basis-Emitter-Übergang als Zener verwendet wird) und einfach eine Widerstandsteileranordnung zu verwenden.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

$R_1$Und$R_2$eine effektive Impedanz von aufweisen$50\:\text{k}\Omega$bei halber Batteriespannung. Da reicht der Akku evtl$7.5\:\text{V}$Zu$9\:\text{V}$, dh die Teilerspannung reicht von$3.75\:\text{V}$bis etwa$4.5\:\text{V}$, weniger Anpassungen für den Basisstrom von$Q_1$. Da erwarten wir nicht mehr als ca$300\:\mu\text{A}$laden und das können wir erwarten$Q_1$in seinem aktiven Modus ist, erwarten wir einen Basisstrom von nicht mehr als$3\:\mu\text{A}$. Der Teiler wird mindestens haben$\frac{7.5\:\text{V}}{200\:\text{k}\Omega}=37.5\:\mu\text{A}$darin fließen. Mehr als genug, um die Schwankungen des Basisstroms zu bewältigen$1\:\mu\text{A}$Zu$3\:\mu\text{A}$für$Q_1$.

$R_4$wirkt wie ein Pulldown. Es ist schwach. Aber angesichts der langsamen PIR-Zeiten denke ich nicht, dass dies ein großes Problem sein wird.$R_4$wird nur versinken$7-9\:\mu\text{A}$. Also ich finde das mehr als erträglich. Es lässt den größten Teil des Nachgiebigkeitsstroms verfügbar, um den Rest der Schaltung zu treiben.

Der Rest der Schaltung ist so ausgelegt, dass er einen festen Strom für die LED bereitstellt. Ich habe arrangiert$R_3$darüber zu sorgen$10\:\text{mA}$für die LED. Das heißt, wir brauchen nur ca$100\:\mu\text{A}$(oder weniger) verfügbar an der Basis von$Q_3$. Und da das PIR-Gerät angeblich so viel verarbeiten kann, sollte es in Ordnung sein (wenn vielleicht genau an den Grenzen).

Die verbleibenden Probleme werden eine Variation von sein$V_\text{BE}$für$Q_2$, was etwas besorgniserregend sein kann, da sein Kollektorstrom über einen großen dynamischen Bereich variieren kann. Aber ich denke, das wird für die Bewerbung in Ordnung sein. (Eine Lösung könnte darin bestehen, einen weiteren BJT hinzuzufügen. Aber ich würde mich jetzt nicht darum kümmern.)

Dies ist nur ein bisschen am Rande der Spezifikationen. Aber ich denke, es wird gut für dich funktionieren. Ich würde es auf einem Protoboard versuchen und sehen, ob es funktioniert. Es wird wahrscheinlich gut gehen.

Wenn ich Ihre Kommentare unten über die Verwendung von nur einem BJT auf der Ausgangsseite lese, füge ich dieses Schema zu Illustrationszwecken hinzu (nicht als empfohlener Ansatz).

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Ich vermute, Sie haben vielleicht diesen Schaltplan ausprobiert. Wenn dies der Fall ist, ist dies kein guter Ansatz, da mehrere Dinge jetzt nicht mehr verwaltet werden. Aber wenn es für Sie gut genug funktioniert, dann werde ich nicht mit etwas streiten, das Sie gerne verwenden. Es ist einfach kein gutes Design. Selbst das Hinzufügen eines Vorwiderstands zur LED macht es nicht gut, da Ihr PIR-Datenblatt nicht darauf hindeutet, dass es genug Strom liefern kann, damit es gut funktioniert. Die ganze Idee ist also nicht klug. Aber ich kann nicht widersprechen, wenn Sie mögen, was Sie haben.