Przełącznik fotoelektryczny wyłącza nieużywane diody LED

fig_1

W wielu aplikacjach pożądane jest wyłączenie diod LED używanych do weryfikacji (wskazania statusu) systemu.
Dostępnych jest wiele sposobów wyłączania funkcji, w tym użycie przełączników mechanicznych SPST (single-pole single-throw), tranzystorów MOSFET pracujących w trybach wzbogaconym i zubożonym, tranzystorów bipolarnych i tranzystorów JFET.
Obwód pokazany na rysunku 1 automatycznie wyłącza diody LED, gdy mechaniczna pokrywa obudowy zamyka płytkę drukowaną, co zapobiega przypadkowemu pozostawieniu diod LED na niepotrzebnym pobieraniu energii.
Główna część przełączająca obwodu mikroukład składa się z ogniwa fotowoltaicznego (fotodiody) i wzmacniacza oraz niskonapięciowego tranzystora MOSFET, z kanałem N.
Wzmocniony sygnał fotodiody steruje bramkami MOSFET, gdy dostępna jest wystarczająca ilość światła. Ponieważ fotodioda wytwarza energię z dostępnego światła otoczenia, układ scalony wzmacniający sygnał fotodiody zużywa tylko mikrowaty w konfiguracji wzmocnienia równym jedności.
Początkowo była brana opcja użycia szeregowych łańcuchów fotodiod do bezpośredniego sterowania bramką tranzystora MOSFET. Ale wtedy udało się znaleźć układ scalony OPT101, łączący fotodiodę i wzmacniacz transimpedancyjny, zapewniający niezawodne działanie w różnych warunkach oświetleniowych. Jeśli odpowiednio ustawi się wzmocnienie wzmacniacza, obwód może działać zarówno w jasnych, jak i słabych warunkach oświetleniowych.
Dla każdego zakresu napięcia zastosowano oddzielny tranzystor MOSFET, w których dioda LED mogłaby ulec uszkodzeniu spowodowanym nadmiernym napięciem wstecznym.
Ten środek ostrożności jest ważny w projekcie z wieloma napięciami zasilania. Na przykład, jeśli użyje się tylko jednego tranzystora MOSFET do sterowania diodami LED w projekcie z zasilaniem 3.3 i 12V, napięcie wstecznym na diodzie 3,3V będzie wynosić 8.7V, gdy przełącznik jest wyłączony. To rewersyjne napięcie przekracza absolutną maksymalną wartość dla wielu diod LED.
Jeśli zachodzi konieczność sterowania statusem diody LED za pomocą mikrokontrolera lub innego urządzenia logicznego, można dodać kolejny tranzystor MOSFET między diodą LED a obwodem przełącznika światła. Taka konfiguracja umożliwia przełącznikowi światła wykonywanie głównej funkcji sterowania on/off (włączania/wyłączania), a urządzenie logiczne działa, jako pomocnicza kontrola włączenia/wyłączenia, Autor: Lance McBride

pełny materiał w pliku pdf

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.