Управление светодиодом 4,2 В (подсветка ЖК) с помощью микроконтроллера

У меня буквенно-цифровой ЖК-дисплей PQC1602K-SYL со светодиодной подсветкой. Я хотел бы управлять светодиодом с помощью вывода микроконтроллера. Как я могу этого добиться?

Что я пробовал

Согласно техпаспорту , для светодиода требуется 4,2 В и 100 мА.

Моя схема работает на 5 В, поэтому мне нужно снизить напряжение до 4,2 В. Используя закон Ома, я рассчитал, что мне нужен резистор на 8 Ом, предполагая, что через светодиод проходит 100 мА. Если я подключу светодиод напрямую к источнику питания, как в следующей схеме, светодиод включится с полной яркостью. Я измерил ток, который проходит через светодиод, и получил около 85 мА. Я не уверен, почему он не ближе к указанным 100 мА.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Я не могу заменить источник питания выходным контактом микроконтроллера, потому что 100 мА (или 85 мА ??) больше, чем может обеспечить контакт, поэтому мне нужен какой-то буфер. Я считаю, что распространенным решением является использование транзистора с подключением, аналогичным приведенной ниже схеме. Однако мои знания о транзисторах очень ограничены и заржавели. Я попытался рассчитать значения резисторов, используя законы Кирхгофа, но не смог найти никакого значимого решения. Затем я попробовал экспериментально с каким-то NPN-транзистором, который у меня валялся, и мне удалось достичь желаемого напряжения, полностью удалив резисторы, но я получил только 30 мА.

схематический

смоделируйте эту схему

Пожалуйста, помогите мне узнать, как найти решение этой проблемы.

Поменяйте местами транзистор и светодиод в вашей схеме.
Где вы нашли эту информацию в техпаспорте?
@Botnic: э-э, сайт, на котором я скачал техническое описание, не работает. Я связался с другим листом данных, который, как я предполагал, был таким же, но, видимо, он другой! Когда я вернусь домой, я загружу куда-нибудь таблицу данных и обновлю ссылки.
@ pjc50: Почему замена транзистора и светодиода имеет значение? Насколько я понимаю, ток, проходящий через светодиод, будет немного выше из-за тока, поступающего на базу, но я ожидаю, что этот ток будет незначительным. Я ошибаюсь?

Ответы (1)

Одна из причин, по которой вы видите менее 100 мА при подключении дисплея к источнику питания 5 В через резистор 8 Ом, заключается в том, что прямое напряжение светодиода задней подсветки выше, чем уровень 4,2 В. Другая причина может быть связана с измерителем, который вы включаете последовательно для измерения тока. Счетчики обычно измеряют ток, глядя на падение напряжения на резисторе небольшого номинала, и вы бы эффективно включили это сопротивление последовательно с 8 Ом и, таким образом, немного уменьшили ток.

Для буферной цепи попробуйте подключить ее следующим образом:

введите описание изображения здесь

Это позволит микроконтроллеру успешно включать и выключать транзистор NPN. Как вы нарисовали до того, как нагрузка на светодиодную подсветку работала как эмиттерный повторитель. В такой конфигурации нагрузка видела напряжение, которое было как минимум на падение Vbe ниже, чем напряжение, которое вывод MCU подавал на базовую цепь транзистора.

С его перерисовкой, как я показал, микроконтроллер может насытить транзистор и позволить цепи коллектора поглотить полный ток от источника питания и через светодиод и резистор 8 Ом.

Если микроконтроллер может подать сигнал 5 В на свой выходной контакт, то ток базы транзистора с резистором 1 кОм будет:

Ibase = (5 - Vbe) / 1K = (5 - 0,7) / 1K = 4,3 мА

Коэффициент усиления по току транзистора равен Hfe. При желаемом токе коллектора до 100 мА транзистору потребуется Hfe не менее этого:

Hfe = 100 мА / 4,3 мА ~= 23.

Номера деталей транзисторов, которые я показал, должны иметь значения Hfe выше 23, поэтому базовый ток 4,3 мА должен позволить транзистору полностью насытиться.

Одно замечание: эта схема включит подсветку, когда вывод MCU будет переведен в состояние высокого уровня. Таким образом, логическая «1» = High = On. Хороший.

Я не понимал, что будет значительная разница, если я поместю светодиод на эмиттер или коллектор. Ваше объяснение было очень поучительным. Я попробую это, когда вернусь домой, и приму этот ответ, как только смогу подтвердить, что он работает. Спасибо!
Управление светодиодом 4,2 В (подсветка ЖК) с помощью микроконтроллера
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v