Максимальный ток для Arduino с питанием от USB?

Мой план состоит в том, чтобы использовать логический выходной контакт Teensy для переключения транзистора на инфракрасный светодиод.

Светодиод выдерживает пиковый ток до 1А. Я буду использовать его в качестве компьютеризированного ИК-передатчика, поэтому рабочий цикл будет очень низким.

Вся схема будет питаться от USB-соединения. Я не хочу добавлять второе USB-соединение для большей мощности или внешний источник питания без USB.

В: какой ток я должен использовать для питания светодиода?

У меня нет целевого тока светодиода, я просто хочу, чтобы он был настолько ярким, насколько это разумно, учитывая источник питания.

У меня не будет никаких других выходов или больших нагрузок, только вход SPI от датчика температуры.

Вы можете удвоить доступный ток от USB (макс. 500 мА), если у вас есть 2 разъема, подключенных к двум портам USB (макс. 1 А). Это то, что делают некоторые внешние жесткие диски.
@Avra, твой комментарий - самый близкий ответ на мой вопрос. Пожалуйста, сделайте это «Ответом», чтобы я мог проголосовать за него.
@avra - ему нужно всего 100 мА. Он не может использовать более 100 мА. Даже 100 мА — это больше, чем он должен разумно использовать на практике. (1 ампер допускается только для 100 мкс макс с 1% рабочего цикла)

Ответы (4)

Краткое содержание:

  • Максимальный непрерывный ток, который может потреблять светодиод, составляет 100 мА.

  • Если вы используете линейный блок питания от схемы USB, вам не потребуется более 100 мА. При низких рабочих циклах вам потребуется пропорционально меньше.

  • Эксплуатация при постоянном токе 100 мА может быть рискованной.

  • Если требуется импульсный ток до 1 А, рабочий цикл <= 1% = среднее значение 10 мА.


Из техпаспорта:

  • Номинальный непрерывный ток светодиода составляет 20 мА.

  • Абсолютный максимальный непрерывный ток светодиода составляет 100 мА.
    Можно ожидать, что на этом уровне пострадает срок службы, плюс см. ниже тепловые характеристики.

  • Максимальный импульсный ток составляет 1 А, но
    это при рабочем цикле 1% и импульсе не более 100 мкс.
    Поскольку 1A x 1% = 10 мА означает, что максимальный непрерывный номинал выше.

Обратите внимание, что кажутся несколько серьезными в отношении абсолютного максимального непрерывного рейтинга.
т.е. некоторые составители спецификаций помещают такие цифры, НО они не согласуются с другими цифрами в техпаспорте.

В этом случае согласованность других данных предполагает, что они имеют в виду то, что говорят, ИЛИ что они вырезали и вставили таблицу данных из другого места и изменили некоторые цифры. Здесь меньше шансов. Техническое описание вырезано и вставлено между другими их продуктами с ИК-светодиодами, но это законно **. Тем не менее, существует некоторое совпадение в мышлении между различными параметрами, предполагающее, что приближение к предельным значениям таблицы данных приведет к тому, что вы (или светодиод сгорит). текущий.)

Абсолютный максимальный ток при температуре окружающей среды 25°C.
Это снижает мощность примерно до 27 C/Вт (расчет BOTE на рис. 1).

Рассеиваемая мощность на открытом воздухе <= 25C ​​составляет 150 мВт.
Макс. Vf при 100 мА = 1,4 В в типичном случае и 1,8 В в худшем случае.
Рассеяние составит 140 мВт и 180 мВт в каждом случае*.
Это около 150 мВт. Значение рассеяния 100 мА дано для 1% импульсного выхода, что говорит о том, что они ожидают, что нагрев кристалла неблагоприятно изменит это значение.

ТАК

Если паспорту можно доверять, вы можете использовать этот светодиод, скажем, при непрерывном токе 80 мА при температуре окружающей среды 25 ° C на открытом воздухе.
Возможно, вы сможете подать импульс на токе до 1 А при рабочем цикле <= 1% при времени включения <= 100 мкс на импульс.

(* Игнорируя 1 мВт или около того, который ускользает как ИК-свет)


Примечания:

Рис. 8. Слово «относительный» по оси Y следует удалить.

Fi6 6 — График выхода радианта / угла был нарисован вручную и не является надежным. Ничто так не выглядит. Они пытались уложиться в +/- 10 градусов половины мощности, а затем вручную нарисовать остальные.


** Вырезать и вставить:

http://www.ic-on-line.cn/view_online.php?id=1309724&file=0162%5Cir383_4116859.pdf
http://www.datasheet.hk/view_online.php?id=1160678&file=0085%5Cir204_838210.pdf
http://www.msc-ge.com/download/opt/datasheets/35-03uyc-s599.pdf
http://wenku.baidu.com/view/d02f5b313968011ca3009124.html?from=related
http://www. datasheetarchive.com/datasheet-pdf/094/DSA0082565.html

Похоже, это копия Everlight ds..

http://www.luckylight.cn/UploadFiles/LL-304BC4B-B4-1GD.pdf

Я ценю ваше время на это. Но вопрос не в минимальном токе сохранения, а в максимальной консервативной сумме с учетом питания USB.
@Larry K - первая строка в моем ответе прямо отвечает вашему требованию. Максимальный средний ток, который этот светодиод может потреблять по закону, составляет 100 мА в непрерывном режиме. Поместите подходящий сглаживающий конденсатор на вход 5 В (как вы должны сделать, чтобы сделать конструкцию «безопасной»), и вы никогда не сможете «по закону» потреблять более 100 мА. Это максимальное консервативное значение, а также минимальное безопасное значение, если вы хотите запустить его до самого предела. Ответ: 100 мА.
Почему я не могу использовать более 100 мА? Как я сказал в вопросе, целью является ИК-управление. Например док . Максимальное время непрерывного включения составляет 9 мкс, если я правильно понял. Рабочий цикл чрезвычайно низок. (Отправляйте ИК-команду один раз в час.) Я думаю, что нужно использовать 200 мА. Разве спецификация светодиодов не поддерживает такое использование?
@Larry K - Пожалуйста, перечитайте мой ответ более внимательно. Там это хорошо объяснено, несколько раз. например, «Если требуется импульсный рабочий цикл 1 А <= 1% = среднее значение 10 мА». Источник питания USB заботится о среднем токе, так как у вас ДОЛЖЕН быть местный колпачок фильтра для подачи скачков (как я также отмечаю). Использование, которое поддерживает светодиод, указано или подразумевается в техническом паспорте. 200 мА — это серая область, но вы можете быть уверены, что она не разрешена для более чем 50% и на самом деле будет намного меньше на основе логической интерполяции предоставленных точек данных. Термический предел для «более момента» составляет 100 мА.

Поскольку вы будете пульсировать светодиодом с ограниченным рабочим циклом, вашим фактическим «источником питания» для импульсов будет конденсатор на вашей плате, а не USB, который будет эффективно «подзаряжать» крышку между импульсами.

Тем не менее, ваш микро не сможет управлять более чем на несколько десятков миллиампер. Чтобы получить более высокие управляющие токи, вам понадобится внешний транзистор или микросхема драйвера.

У меня возникло бы искушение попробовать макетировать все это и поэкспериментировать с тем, какой ток привода и схема вам нужны, чтобы получить желаемый диапазон и производительность (предпочтительно при подключении через USB-концентратор или к компьютеру, который вам не так важен). ). Если у вас есть осциллограф, вы можете поместить небольшой резистор в линию заземления питания/цепи светодиода и измерить напряжение на этом резисторе, чтобы определить мгновенный ток.

Спасибо. Похоже, вы рекомендуете разрушительный тест - пробовать разные значения до отказа. Я бы предпочел быть гораздо более консервативным и просто выбрать безопасное значение. Как я уже сказал в OP, я буду использовать транзистор для управления светодиодом.
Нет, совсем нет. Я рекомендую функциональный тест, чтобы выяснить, какой ток вам нужен. Поскольку вы будете подавать мгновенный ток от крышки, вы не должны ни в малейшей степени влиять на USB-порт, если ваша схема работает правильно. Одноразовая тестовая машина предпочтительнее на тот случай, если в какой-то момент ваша схема не будет работать должным образом.
@Chris Stratton - Тест не нужен. В техническом паспорте указаны все характеристики. 100 мА - это абсолютный максимум.

Вы можете удвоить доступный ток от USB (макс. 500 мА), если у вас есть 2 разъема, подключенных к двум портам USB (макс. 1 А). Это то, что делают некоторые внешние жесткие диски.

Подробнее о энергопотреблении USB здесь .

Вы должны быть в безопасности с импульсами 200 мА, если используете связанный протокол RC5. В течение одной передачи команды (25 мс) ИК-светодиод горит от 1/8 до 1/6 времени (рабочий цикл), поэтому, если максимальный мгновенный ток включения составляет 200 мА, средний ток составляет 25-33 мА (в зависимости от используете ли вы 25% или 33% рабочего цикла отдельных импульсов; другой коэффициент 2 возникает из-за того, что импульсы отправляются только 1/2 времени во время команды). Команды повторяются каждые 113 мс, поэтому на более длительных временных интервалах рабочий цикл еще ниже, примерно в 4,5 раза (в среднем ~ 6-7 мА). Это легко соответствует потреблению тока USB, а также рассеиваемой мощности светодиода.

Как уже говорили другие, для коротких импульсов 7 мкс в основном будет ваш сглаживающий конденсатор, который обеспечивает питание, а USB перезаряжает конденсатор.

И да, я бы сначала проверил на макетной плате. Правильный резистор для получения пикового значения 200 мА будет зависеть от конкретного диода (изменение Vfwd в зависимости от партии) и падения напряжения конкретного транзистора при этом токе, когда он управляется вашим uC.