Светодиоды без резистора

[Accel]

Есть проект устройства с довольно жесткими требованиями по энергопотреблению.

На плате напрямую к ногам МК должны быть подключены светодиоды для индикации происходящих процессов, каждый будет потреблять чуть менее 10 мА.
Все светодиоды имеют падение напряжения порядка 1.9В, сам МК на 3.3В.
Если считать, выходит, каждому нужен резистор по ~160 Ом.

Вот думаю, а может и место на плате сэкономить, и лишнюю энергию на резисторах не распылять, а просто включать светодиоды не постоянным напряжением, а в режиме ШИМ с нужной скважностью и достаточной частотой, и тем самым вообще отказаться от резисторов, посадив светодиод сразу на землю.

Есть тут какие-то подводные камни?

[сэм]

Я в своем фонаре так и сделал, только параллельно светику кондер подобрал, чтобы пиковые нагрузки уменьшить. Светик 3 ВА

[>TEHb<]

сэм, конденсатор в данном случае эталонный способ увеличить пиковые нагрузки порта до максимума.
Accel, есть и очень много. Самое безобидное из того, что может произойти это ножка микроконтроллера сломается. Подключать светодиод без резистора это заглядывание в дуло винтовки. Многие залядывали и выжили.

[Accel]

>TEHb< писал(а):

Самое безобидное из того, что может произойти это ножка микроконтроллера сломается. Подключать светодиод без резистора это заглядывание в дуло винтовки. Многие залядывали и выжили.

Дуло винтовки и это вот всё, это конечно красиво, но можно немного поконкретнее, каким образом ножка может сломаться? Кроме того, что ШИМ будет слишком низкой частоты, и ток успеет достичь критических значений (и выгорит либо диод, либо порт), ничего на ум не приходит.

Последний раз редактировалось Accel Чт мар 02, 2023 20:57:57, всего редактировалось 1 раз.

[mickbell]

Если совсем без резисторов, то можно соорудить буст на низковольтном мосфете (BSS131, к примеру) с дросселем, вместо диода - светодиод. Конечно, никакой стаблизации тока, но зато вроде как ничего просто так планету не согревает (кроме, конечно, неизбежных потерь в ключе). Накачивать дроссель без контроля тока, чисто по времени. Сразу скажу: я такого не делал, это только мыши... мысли вслух.

Последний раз редактировалось mickbell Чт мар 02, 2023 21:12:53, всего редактировалось 2 раз(а).

[Martian]

1. существуют яркие светодиоды с током вполне комфортного свечения 2 - 4 ма, они довольно-таки распространены и недороги
2. возможно, имеет смысл пересмотреть проект на еще более низкое напряжение (3.3 тоже всё-таки где-то надо получить, потери в его получении не смущают?)
3. импульсное свечение для обеспечения нужной яркости потребует больше тока, чем не импульсное, в итоге может получится от чего шли, к тому же и пришли + транзистор
4. любая ошибка-зависание - порт будет убит, если без транзистора, светодиод, вероятно, подгорит.
5. как-то раз на работе я поставил моргающий светодиод со "страшным жадным" резистором к двум батарейкам AA. Два года ждал, когда же перестанет моргать, уволился, не дождавшись.

[сэм]

ТЕНЬ, а я про нагрузку на светодиод, а не порта

[Alex_641]

Вот думаю, а может и место на плате сэкономить

Дак поставь СМД-шные , самые маленькие . И места съэномишь.

[mickbell]

Martian писал(а):

как-то раз на работе я поставил моргающий светодиод со "страшным жадным" резистором к двум батарейкам AA. Два года ждал, когда же перестанет моргать, уволился, не дождавшись.

Два года - это семнадцать с половиной тысяч часов. Если у АА ёмкость - ну сколько? три амперчаса может быть? - то получается, что средний ток, откушиваемый светодиодом, 170 мкА. При скважности 10 ток в импульсе почти 2 мА. Для сверхъяркого этого вполне. Ну и стоит ли городить нечто монструозное? Вопрос к ТС.

[Alex_641]

А у МК не порвётся перемычка ? Внутри?

[alex1126]

Accel писал(а):

Есть проект устройства с довольно жесткими требованиями по энергопотреблению.

если в требования укладываешься, то не изобретай велосипед. Если нет, то начни оптимизировать где нить еще. Я бы вариант без резистора рассматривал как самый крайний и последний вариант. В теории может быть и все будет хорошо, особенно если подобрать частоту, но может плохо кончиться, хотя и шанс не велик

ЗЫ Я практически всегда ставлю резисторы на ноги, что бы в случаи падания винтика или касания отвертки и получившегося КЗ не сжечь что нить нужное.

Добавлено after 1 minute 41 second:
Можно еще рассмотреть вопрос понижения напряжения до 3.0-3.1. Есть подозрение что все будет работать а выигрыш по времени работы окупит резисторы.

[veso74]

Во всех случаях сработает токовая защита МК. Вспомним схемы 7-сегментной динамической индикации из прошлого (16F84A, 16F628A). Запустите PWM и попробуйте. Но резистор не занимает так много места. А современные светодиоды имеют крайне низкое потребление, на +5V с 1k..1,5k ярко светят. На схеме на +3,3V скоро и 10k включил. LED виден.

Последний раз редактировалось veso74 Чт мар 02, 2023 22:24:30, всего редактировалось 2 раз(а).

[alex1126]

veso74 писал(а):

Во всех случаях сработает токовая защита МК.

так непонятно про какой мк говорим то

[veso74]

Попробовал. PIC12LF1571, аппаратный PWM3, 5 kHz, 10%, красный светодиод напрямую к GND, 1,6mA/3,3V.

Вложения

pv_pwm_10.jpg

(136.06 KiB) Скачиваний: 17

Последний раз редактировалось veso74 Чт мар 02, 2023 23:35:20, всего редактировалось 2 раз(а).

[Martian]

а ещё можно вспомнить из прошлого подключение светодиодов к LPT-напрямую. Тоже ничего не сгорало. Иногда. Но чаще всего приносили со слезами и просьбой починить.
Предлагаю подключить светодиод без PWM, типа, нештатная ситуация внезапно случилась, электробритву рядом включили. А потом рассказать про однократную и необратимую особенность токовой защиты у портов мк.

[veso74]

Согласен . Лучше с резистора. Всегда должны быть осторожны.

Последний раз редактировалось veso74 Пт мар 03, 2023 01:16:02, всего редактировалось 1 раз.

[musor]

да уж не понимаю тех кто грузит порт в режим ограничения тока ради экономи 2коп резистора
кстати есть smd сборки по 4 равных резистора размер которых менше плошадки светодиода 2 таких сборки ставят на7 сегметную матрицу для динамики-с учетом того что места ни занимают менше самого маленкого 8ножечного мк проблема надуманая про типоразмер резстороф применяемых всотках ваше молчу

[Accel]

Всем спасибо. В общем, лично для себя подытожу, если девайс не хендмейд для себя в одном экземпляре, то лучше велосипедов не изобретать, решим вопрос программно. Если кому интересно, все началось с того, что в начале работы устройства, когда подается питание, на секунду загораются все светодиоды, типа проверка работы индикации. А еще девайсов этих много, и все они питаются от одной длинной линии. И когда линию запитываешь, все девайсы включаются, у всех загорается вся индикация. По итогу ток при большом кол-ве девайсов на секунду становится такой, что падение напряжения на самой линии длиной иногда и в километр, может упасть ниже порога работы импульсных стабилизаторов, питающих платы девайсов (в реальном режиме работы такого суммарного тока даже близко не возникает, МК и прочие микросхемы жрут всего ничего). В итоге на линиях, где девайсов десятки, все МК вырубаются по brownout, перезагружаются, и опять всё по-новой в бесконечном цикле. В принципе, достаточно проверку индикации при включении программно немного размазать по времени, и таких проблем не возникнет. Или заменить светодиоды на те, что с меньшим аппетитом.

[alex1126]

ну так резисторы то и ограничат ток.

[Accel]

alex1126 писал(а):

ну так резисторы то и ограничат ток.

Безусловно, ток они ограничат Но суммарный ток через диоды так будет, условно, 0.01А*100 светодиодов=1А.
А с теми же диодами без резисторов (но с ШИМ) он был бы уже 0.6-0.8А.