Treiben von LEDs / anderen kleinen Lasten mit einem 74HC06 oder einem ähnlichen Wechselrichter

Ich habe kürzlich einige Firmware (und andere Bits) von einem Router zurückentwickelt und festgestellt, dass die LEDs auf der Vorderseite von einem 74HC06-Hex-Inverter-Gate-Chip und nicht von einem richtigen LED-Treiber angesteuert wurden.

Etwas verwirrt zog ich das Datenblatt hoch und stellte fest, dass der Chip bis zu 35 mA treiben konnte, was wie ein cooler Trick erscheint - Sie können zwei Niedrigstrom-LEDs gleichzeitig stroben, sich einen Haufen separater Transistoren sparen und alles treiben von einem einzigen billigen IC.

Nachdem ich weiter herumgegraben hatte, fand ich andere Inverter- und Puffer-Gate-ICs, die in einem kleinen Gehäuse bis zu ein paar hundert Milliampere sinken können, und das zu geringeren Kosten als der Kauf eines Haufens von 2n2222-Transistoren. Dies scheint absolut ideal zum Ansteuern kleiner Lasten von einem Mikrocontroller zu sein.

Ist das wirklich ein gängiger Trick? Übersehe ich hier etwas? Irgendetwas kniffliges, das ich beachten sollte?

Beachten Sie, dass 74x06 / 74x07 Open Collector sind (kein Standard-Wechselrichter, wie Sie andeuten). Siehe auch ULN2003.

Antworten (3)

Solange Sie die Datenblattgrenzen beachten (wie Sie es anscheinend getan haben), gibt es hier keine wirklichen Tricks. Ein typischer Mikrocontroller kann Tausende bis Millionen von Transistoren enthalten und wird daher in der Regel unter Verwendung von Prozessen hergestellt, die für eine Logik mit höherer Dichte geeignet sind, anstatt auf hohe Strom- / Verlustleistung abzuzielen.

Diese einfachen Gates / Treiber können in der Größenordnung von Dutzenden von Transistoren enthalten, verwenden Sie also unterschiedliche Prozesse. Wenn Sie also einen Teil finden, bei dem das Datenblatt Ihren Anforderungen entspricht, gehen Sie darauf ein.

Nur als weitere Anmerkung: Bei kommerziellen Designs mit hohen Stückzahlen wird der "Trick" manchmal nicht verwendet, weil die Transistoren und ein paar Widerstände bei der maschinellen Platzierung oft billiger sind.

Das funktioniert definitiv. Oft werden Sie feststellen, dass das Gerät mehr Strom aufnehmen als abgeben kann, also verwenden Sie es in einer Open-Drain-Konfiguration. Schieberegister sind ebenfalls gut zu verwenden; Ich habe einige, die auf ein Projekt warten, bei dem sie von der SPI-Schnittstelle eines Mikrocontrollers angesteuert werden.

Ja, du kannst.

Sie sollten jedoch bedenken, dass ein richtiger LED-Treiber durch so etwas nicht ersetzt wird. Tatsächlich könnten Sie bis zu einem gewissen Grad (IIRC 8mA) sogar eine LED mit einem AVR-Pin ansteuern. Das ist wirklich mehr als genug für die meisten Anforderungen an LED-Anzeigen.

Ein richtiger LED-Treiber erhöht nicht nur den Stromausgang. Es ist normalerweise eine Stromquelle anstelle einer Spannungsquelle und ermöglicht es Ihnen daher, die Verlustleistung über den Vorwiderstand zu reduzieren oder sogar zu eliminieren, den Sie verwenden würden, wenn eine LED mit 5 V oder wirklich jeder typischen Spannungsquelle betrieben wird. Der Pufferausgang oder Wechselrichterausgang ist speziell als Spannungsquelle ausgelegt, und zwar eine gute, was bedeutet, dass Sie nicht den manchmal erheblichen Vorteil haben, nicht viele Volt über einen Vorwiderstand abfallen zu müssen und anschließend pumpen zu können mehr Strom durch die LED, bevor Sie sich Gedanken über eine Überhitzung und/oder einen Ausfall des Widerstands machen müssen.

Stromquellen-LED-Treiber sind nicht das letzte Wort zur Einsparung von Verlustleistung. Diese Treiber werden normalerweise von einer festen Spannung angesteuert. Wenn ein Konstantstromtreiber Strom von einer LED bezieht oder ableitet, wo nehmen Sie an, dass der übermäßige Spannungsabfall über den Abfall der LED hinausgeht. Ja!! Es fällt über den Stromquellen-/Senkenausgang ab und verursacht eine Verlustleistung, die proportional zu diesem Spannungsabfall und dem zugeführten Konstantstrom ist. Obwohl Sie möglicherweise in der Lage sind, die Verlustleistung eines Vorwiderstands zu eliminieren, geht er am Ende woanders hin. (Fortsetzung nächster Kommentar)
(Fortsetzung vom vorherigen Kommentar) Manchmal, wenn Konstantstromantriebe verwendet werden, um LEDs von einer festen Spannungsquelle zu treiben, werden immer noch Reihenwiderstände in die Schaltung eingesetzt, um die Verlustleistung zu teilen. Der ideale LED-Treiber ist einer, der ein Schaltungsdesign verwendet, um die Spannung für den Konstantstromtreiber auf einen Pegel herunterzustufen, der gerade ausreichend über der LED-Durchlassspannung liegt, damit die Verlustleistung im Treiber so weit wie möglich minimiert wird. Dies muss natürlich sorgfältig evaluiert werden und kann sich nur als effizient erweisen, wenn die LED (immer noch zu lang ... argh)
(Fortsetzung von oben) Die aktuellen Werte sind ziemlich hoch. Für Ihre standardmäßige einfache 10-mA-Anzeige oder Frontplatten-LED ist der einfachste/billigste Treiber möglicherweise immer noch die beste Wahl.
Wenn es LED-Treiber-ICs gibt, die linear sind, was zugegebenermaßen eine Möglichkeit ist, die ich nicht in Betracht gezogen habe, da ich keinen Sinn darin sehen würde, einen für alles zu verwenden, wofür ich einen Treiber benötigt habe. Und 10 mA für einen Indikator sind ziemlich hoch, wenn Sie mich fragen. Aber ich nehme an, wenn Sie basierend auf dem, was verfügbar ist, entwerfen, ist es fair, auf diese Weise eingeschränkt zu werden.
Der größte Vorteil von Konstantstromtreibern besteht darin, dass die LED-Helligkeit auch dann konstant bleibt, wenn die Treiberspannung nicht stimmt. Besonders bevor Schaltnetzteile so billig wurden, war dies hilfreich, um die Batterielebensdauer zu maximieren, da eine LED mit einem Abfall von 1,7 Volt von einer 3-Volt-Batterie bis auf etwa 2 Volt betrieben werden konnte (vorausgesetzt, der Rest der Schaltung könnte damit umgehen). ). Wenn man einen Widerstand verwenden und ihn für die richtige Helligkeit bei 3 Volt dimensionieren würde, würde die Helligkeit um ~85% fallen, wenn die Batterie auf zwei Volt abgesunken wäre.
Treiben von LEDs / anderen kleinen Lasten mit einem 74HC06 oder einem ähnlichen Wechselrichter
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v