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标题: IO驱动一个发光二极管 [打印本页]

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 16:57
标题: IO驱动一个发光二极管
) {2 x. t; w) H1 t& @
有个问题 请教大家 5 f* j. y: w+ R& d5 d. X
) L" z- ]0 f6 ?
我用IO驱动一个发光二极管 绿色的 工作电压为2V  想让它的电流在5mA  所以我串了一个220R的电阻  我的电源电压是3V 6 F; J. {4 L% Y+ i4 t5 O3 O+ J% t

  g5 ?  v: w* }1 N- W现在我要把绿色的发光二极管换成蓝色的   蓝色的工作电压为3V  这个时候再串电阻就不亮了 我知道是电压没有达到工作电压  
+ r! ]; o0 O. B2 O6 D" v  ^
! f6 P5 ~& P' X+ R+ ?4 B
: N8 u1 z- b8 n# F0 s% w+ Q但是我想问 如果直接用IO 去驱动它  不串联限流电阻 那这个蓝色的发光二极管的电流是多少呢 ?  这个蓝色的forward current 是20mA+ Z/ C' A3 N( C

6 U  v9 o, ]; I$ w/ P$ }! E- j* v9 N+ A
IO 给低电平时 灯是亮的  这个时候它的最大输出电流是5mA  难道这个电流就是蓝色发光二极管的电流了?
作者: fallen    时间: 2015-1-16 17:49
IO驱动LED,还是建议串电阻,免得烧了IO口。蓝色的LED的压降为3V+--4V,所以需要5V来驱动,你可以尝试加三极管来驱动。. U: V- u  B" ^7 G4 m/ v9 W& b

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 18:10
fallen 发表于 2015-1-16 17:499 v9 X  T9 ]- |
IO驱动LED,还是建议串电阻,免得烧了IO口。蓝色的LED的压降为3V+--4V,所以需要5V来驱动,你可以尝试加三 ...
1 L5 w3 f2 o5 C7 @% o: }
我板子是通过钮扣电池供电的,只有3V  你说的是要升压到5V 么?
9 {5 Q* r% I' K# w. p
作者: fallen    时间: 2015-1-16 18:14
最好升压,免得批量的时候,部分蓝色LED不亮或者微亮。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 18:21
fallen 发表于 2015-1-16 18:14
1 g* q# v4 k) v/ ]$ |* L最好升压,免得批量的时候,部分蓝色LED不亮或者微亮。

" @- C8 F. P% t如果不升压,直接用IO 驱动  OK么? 我看有人在IO加了一个电感。
作者: fallen    时间: 2015-1-16 18:29
加电感可能只能防止上电时候的电流过充。但是用IO口来驱动,依然没有解决压降的问题,测试可能没有问题,能亮,批量的时候不能保证。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 18:51
本帖最后由 jiaodudu 于 2015-1-16 19:31 编辑
3 X: Y8 K# ^, A7 z5 |
fallen 发表于 2015-1-16 18:29
  j4 W" l  a4 M加电感可能只能防止上电时候的电流过充。但是用IO口来驱动,依然没有解决压降的问题,测试可能没有问题,能 ...
file:///C:\Users\du\AppData\Roaming\Tencent\Users\1810189870\QQ\WinTemp\RichOle\M5~%`3TYL(%S7)PKEV(KXPE.png嗯  确实  谢谢你   
1 m' j" u: V- T+ \3 B  n+ j
& b4 j4 q- |7 k9 U" S+ D$ c) X我看到的那个是这样做的  一个电感并在两个IO上  再在电感的其中一个引脚 接LED 的正极  LED的负极又接地   
# S: a) o; i- Q; E2 O8 b9 @& B' E& r6 A) |
实现的好像还不错 电感在这里应该是升压作用 你觉得呢?
2 A; y; S. C2 p3 d9 B& B9 ?9 d# t
  j: W- |9 C: i; Z" N0 T
作者: fallen    时间: 2015-1-16 19:00
jiaodudu 发表于 2015-1-16 18:51
# p' F  E; o; U嗯  确实  谢谢你   + s/ U; P7 X7 d. ?
$ `8 h# }9 N# J& B- L0 O+ X
我看到的那个是这样做的  一个电感并在两个IO上  再在电感的其中一个引脚 接LED  ...

8 e- m, S8 @+ L$ I2 M) N你上图或者发链接过来,看看他是怎么设计的。
$ i( D  i, x; h0 C1 `3 W! }  T6 u
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 19:31
fallen 发表于 2015-1-16 19:00, y: [% i+ Q: l: I8 k: |& m( F* U
你上图或者发链接过来,看看他是怎么设计的。
0 Y$ J, v. f  d" v, Y
别人的这样的  
+ N8 u3 G6 S7 u# Q7 C4 s$ a别人用的是白光   我查了 白光和蓝光的 工作电压差不多 4 c: C; E/ s) @' R7 m5 p* q

  T  A* v. y  [1 m  ^9 |9 g% X这个设计 是不是觉得会好一些?  c- d, b- _3 j* D

" f1 E  l" V) b有人让我直接共阳极串电阻驱动  加个10R  可是这样电流也很小啊  灯肯定不怎么亮  
, C! g1 l" H# \) v% E

QQ图片20150116192948.png (26.56 KB, 下载次数: 2)

QQ图片20150116192948.png

作者: fallen    时间: 2015-1-16 19:57
确定是两个IO口吗?目前本人看不出来个所以然。能否发原文链接过来?
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-19 10:03
fallen 发表于 2015-1-16 19:57
/ O8 J7 {, ?! |9 W) {) a+ c确定是两个IO口吗?目前本人看不出来个所以然。能否发原文链接过来?
+ r2 w- v: U( O5 t$ S. |( N. n
是IO  ,这是国外的一个产品 我们拿来研究了  确实是这样的  
作者: fallen    时间: 2015-1-19 10:31
如果是这样的话,你可以量下驱动LED的时候,电压是多少,以及用示波器量下两个IO的波形。
作者: fallen    时间: 2015-1-19 23:37
jiaodudu 发表于 2015-1-19 10:03# q2 @; u; L. q! S* q
是IO  ,这是国外的一个产品 我们拿来研究了  确实是这样的
9 m3 A+ Y# }+ C4 r& {  }
楼主,你这个电路我用multisim仿真出来,他应该是用两个IO做电感升压电路。请看图,方波信号是LED正端的信号,这个电压明显就比3V高了,接近4V的样子,应该可以满足白光LED的压降。上面的3V串22R代表一个IO,输出固定高电平。
3 e* d8 D* O5 L9 T! C下面的3V驱动3904代表一个IO,作为开漏输出并且灌电流足够。3 T, ~: @: D2 Y+ H! ^
这样做为一个简单的升压电路,具体计算等星期三有时间的时候再来计算下。
1 V+ v: A$ ~4 V( O; k0 l5 y# U1 ]3 l; x' K+ v1 ?% J/ f
; B) T0 A) h$ N# l6 m- g, ?, k
! _$ M5 Y9 l8 j/ T4 ^) f

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QQ图片20150119233608.jpg (80.61 KB, 下载次数: 0)

QQ图片20150119233608.jpg

作者: seawolf1939    时间: 2015-1-20 09:49
不串限流电阻,那就看单片机高电平时候,蓝色颗粒需要多少mA。如果I/O驱动能力达不到这个值,那么这组I/O的高电平就会跌落(或者也有可能有内部什么保护机制,这个就不清楚了)
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:10
fallen 发表于 2015-1-19 23:37/ ]* \' v) l  m
楼主,你这个电路我用multisim仿真出来,他应该是用两个IO做电感升压电路。请看图,方波信号是LED正端的 ...
2 }/ s* q9 V2 f
谢谢你 7 A7 o6 V/ \) V7 W7 K
我昨天刚装了multisim 还在学习中。。。
* ~7 k$ o, m9 g, |/ D
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:11
seawolf1939 发表于 2015-1-20 09:49
; i- |7 k' y* b8 Y不串限流电阻,那就看单片机高电平时候,蓝色颗粒需要多少mA。如果I/O驱动能力达不到这个值,那么这组I/O的 ...
9 @, W/ g( a  e+ j' j* T
单片机高电平时  蓝色需要至少5mA才会亮一点  IO 确实是可以提供5mA的 但是 这个是不安全的 我认为
! k! e1 c7 n- J$ s
作者: seawolf1939    时间: 2015-1-20 10:23
jiaodudu 发表于 2015-1-20 10:11
  `2 U" b2 f5 R/ q单片机高电平时  蓝色需要至少5mA才会亮一点  IO 确实是可以提供5mA的 但是 这个是不安全的 我认为

* {, c/ f3 ^/ T7 J4 R对,你这个PORT其他管脚也需要电流
3 l3 r2 j: _. x1 E- ?* a
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:23
jiaodudu 发表于 2015-1-20 10:10, v: n- E7 M7 l! Z
谢谢你 8 n( G8 N" |! w2 |: z+ ?9 E0 O
我昨天刚装了multisim 还在学习中。。。

& v) ]# d+ V3 A好的 我测试一下7 o7 c7 }& R6 y1 p0 S8 [

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:26
seawolf1939 发表于 2015-1-20 10:23
7 O! h' }% a, c. X/ w0 U( R对,你这个PORT其他管脚也需要电流
( k3 E* t: o% p) B. I7 `0 b
所以 没有直接用IO驱动  国外的一个产品 加了一个电感 就像上面的图一样 用两个IO驱动
1 J. E/ i' ^3 R# q" r0 [( V: L
作者: 雪窖冰天    时间: 2015-1-20 10:27
这个原理和开关电源类似,用两个IO模拟开关。IO1为高,IO2为低,电流从IO1经过电感L、IO2回到地,然后IO2设置为高(开漏输出),电流经过Io1、L、LED回到地,LED电压为IO1电压加上电感自感电压,会大于IO1电压。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:33
雪窖冰天 发表于 2015-1-20 10:274 X& {! }- S$ u9 [9 X0 L
这个原理和开关电源类似,用两个IO模拟开关。IO1为高,IO2为低,电流从IO1经过电感L、IO2回 ...
5 r5 l* k! R. P
现在看来 应该是这样的原理 以前没有这样做过 总觉得一个灯 没这么夸张的去研究它 所以基本上都是IO 共阳极驱动 串电阻 后来换了等 工作电压变化了
* h8 H8 y/ A- v/ F! w1 J
作者: seawolf1939    时间: 2015-1-20 11:21
雪窖冰天 发表于 2015-1-20 10:27
$ c4 |; I0 \7 K7 @( M- f这个原理和开关电源类似,用两个IO模拟开关。IO1为高,IO2为低,电流从IO1经过电感L、IO2回 ...

+ x/ V! z; |& b. B对,类似于做了个高地管同步升压的效果。很妙
8 K. R' w: ?6 h6 O: g
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 12:04
fallen 发表于 2015-1-19 23:37
! s5 y% m: g1 b, n( t" }5 D$ l楼主,你这个电路我用multisim仿真出来,他应该是用两个IO做电感升压电路。请看图,方波信号是LED正端的 ...

/ {, T5 h/ O$ Z8 D* d这个电感值的选择决定了电压的大小  是么? 但是Mh的小封装的没有   老外用的是0402封装的电感  具体值没测出来  可能被我拆坏了
" T  o# `* i+ U; m
作者: fallen    时间: 2015-1-20 13:38
jiaodudu 发表于 2015-1-20 12:04
" ]) b. t* l+ ^/ @8 ^这个电感值的选择决定了电压的大小  是么? 但是Mh的小封装的没有   老外用的是0402封装的电感  具体值没 ...
: u$ H5 I1 L) h0 \! ?0 G
在昨天晚上的仿真中,电感和下面的IO的频率相关,如果电感或频率过小,波形没那么好看,但是点亮LED是没有问题的。具体的计算我还没有研究。3 |2 _6 S3 b" |6 Y, Z
0402的电感最大只能做到3.3uH/L0402/10mA.
& ~: r9 H8 D6 l8 \' N" _. ^
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 16:44
fallen 发表于 2015-1-20 13:38! R" C3 o1 b1 b; ?3 h" [- \* G
在昨天晚上的仿真中,电感和下面的IO的频率相关,如果电感或频率过小,波形没那么好看,但是点亮LED是没 ...

/ i2 j4 z: s8 V1 W; @" q嗯  我发现老外还用这个原理驱动了蜂鸣片发声  蜂鸣片电压越大声音越大  但是在供电电压只有3V 的情况下  他们就是这样做的  声音要比普通IO驱动会响很多。。功耗还低1 U$ n1 A+ @- T5 Y+ o4 t( K2 T4 l
上个图片你看一下  
* g! s9 j3 B, b, x8 o. `- k
4 T- v) e8 e6 [0 }* V. a$ s老外的产品被拿走了  所以暂时测不了输出波形  
9 ]# f! P' B$ h- `2 N我自己做的板子和他的电路一样  在测试中   
3 ?# K+ p6 N" y0 _' i

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11.png

作者: fallen    时间: 2015-1-20 16:47
老外还是比较聪明的,
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 16:51
fallen 发表于 2015-1-20 13:38+ X3 ^& V: C2 n. t% P! {
在昨天晚上的仿真中,电感和下面的IO的频率相关,如果电感或频率过小,波形没那么好看,但是点亮LED是没 ...
5 `* l8 C0 n; e" a4 [
蜂鸣片是容性器件  容值19nF  频率3.6K    我不知道老外选的值是多少  " K) c! B( ^/ S8 o
我通过LC 谐振计算  L 要很大  普通贴的小封装的应该是没有  
6 X! Q: b+ Y! ]) N  F6 w  S- }, _; h1 b5 c! Z
后来咨询蜂鸣片厂家  他们说尽量选个大的  % S! r7 E0 n, ]; O4 e

2 G$ l8 \: V5 z, X% {) O$ W灯的之前我就是用共阳极串电阻 做的     但是之前是橙色  工作电压在2V 左右 可以
8 I/ }; R* d8 B但是结构说想换蓝色的灯  所以我想用老外的这个电路  但是要改板  而且要确定这个电感值  
# V# H- w8 [) Z' x9 g0 [7 x我有空也仿真一下  可是我刚弄仿真  还不熟。。谢谢你# h2 k" c- N6 b% p, j9 r1 ?) u& Z

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 16:52
fallen 发表于 2015-1-20 16:47. ~0 H- x$ W- N% s% ?! f+ U7 Q1 g
老外还是比较聪明的,

& t( N: J! \1 E4 X. H( i8 n, q/ Q嗯  确实  # ^; C9 G. h! \- \3 u% `2 n0 E

作者: fallen    时间: 2015-1-20 16:56
不客气,等你研究透了,拿出来分享一下。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 16:56
fallen 发表于 2015-1-20 16:563 [+ t- s3 m) r1 K4 G$ k0 m# d
不客气,等你研究透了,拿出来分享一下。

) I3 p7 Y9 `1 i嗯 好
# }/ I+ T- D; s2 F0 p! V; ?
作者: fallen    时间: 2015-1-20 18:25
楼主,这个我想到了怎么计算了。0 o& d5 f+ q7 W& a# i7 I  g  D! a
大概应该是这样的,( M3 X: J" {  ~% u$ I: Y: i
1 当下面的IO导通的时候,可以看成是RL的阶跃响应。R为两个IO口的电阻,下面的IO可以忽略不计,上面的IO基本按照3V/Iout(max)计算
# i5 P1 @6 B& a# @4 I0 g; \2 当下面的IO导通的时候,可以看成是RL的固有响应,再加上个3V的影响,R为上面IO口的电阻加上LED的电阻(用压降/电流)
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 18:42
fallen 发表于 2015-1-20 18:25
+ ]8 J7 Y: i& d$ c  j* \7 q; _- n; D楼主,这个我想到了怎么计算了。
0 f( f3 \8 j6 M4 _" ^大概应该是这样的,
/ M$ E% g! g$ @2 h) m5 Z; w1 当下面的IO导通的时候,可以看成是RL的阶跃响应。 ...
( g' @. d2 s4 L* u9 A" U- X
不太明白+ j, R* c+ t, @% f

( u: U0 g% W3 [) L1  Ioutmax 是5mA  这个可以知道 但是LED的电流就是5mA么 - S8 O0 }+ y$ o, {9 J8 ?) u
2  为什么要看做是R L响应8 h. e. A. v% p8 X+ z* f5 r* y
还是不明白。。5 E( U, a0 Z- D( o2 r# K

作者: fallen    时间: 2015-1-20 18:43
IOUTmax用你IO能输出的最大电流计算。LED的电流就按照设想的来计算。' G& q* L9 s$ O- O3 l/ [) d, O
RL的响应,你看电路书。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 18:45
fallen 发表于 2015-1-20 18:43
9 Y! f' L" h& R& H! R" Z9 ?IOUTmax用你IO能输出的最大电流计算。LED的电流就按照设想的来计算。
0 S# A$ W+ _% Y  }5 {  ?  H* NRL的响应,你看电路书。

' G6 u1 k/ {7 ~噢 嗯 算一下& O  E6 j/ t1 w& V  |* T

作者: fallen    时间: 2015-1-20 18:47
最近,有机器出问题了,等有时间的时候计算看看.
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 18:49
fallen 发表于 2015-1-20 18:47
- n4 l# W3 k) n$ B最近,有机器出问题了,等有时间的时候计算看看.
# e, {: l3 C+ y) x0 Y  M' `
, C3 x2 @3 d; p8 c, _  Z5 ~8 G

作者: myl593799546    时间: 2015-1-21 00:23
涨见识了,还带这样子的
作者: tb52088    时间: 2015-1-21 09:17
最好的方法是你去找一下有合适的灯的。单片机的最大电流一般只有25MA的。最好是上拉一下电阻的,可以保证批量的时候不出问题的。就加一个电阻一个三极管的。加电感不是为了升压,是为了防止流涌电流太大了会反向烧坏IO口的。要求不高的可以用这种法子的。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-21 11:58
tb52088 发表于 2015-1-21 09:17
8 Q4 ?+ V% R8 v; _" O最好的方法是你去找一下有合适的灯的。单片机的最大电流一般只有25MA的。最好是上拉一下电阻的,可以保证批 ...

! f, T' J  v) p$ J- o灯  找过了 蓝色和白色的工作电压基本都一样 除非换颜色  但是结构这边不换。。
- D4 a6 k6 U- A电感应该是用来升压的吧?* h1 n) i8 q- P1 f

作者: jacklee_47pn    时间: 2015-1-21 17:41
我的仿真結果如下:

SCH.png (20.88 KB, 下载次数: 0)

SCH.png

PLOT1.png (30.7 KB, 下载次数: 0)

PLOT1.png

PLOT2.png (44.52 KB, 下载次数: 0)

PLOT2.png

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-21 18:09
jacklee_47pn 发表于 2015-1-21 17:415 a# j9 q+ x) m( Q
我的仿真結果如下:

! D2 R9 I1 Z. }) z% q( _2 h能说一下四个波形是代表哪个么?
. J) i2 `/ V6 ?) d$ w3 J% Z
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-21 18:10
jacklee_47pn 发表于 2015-1-21 17:41
& \9 Q: L0 `4 A% _我的仿真結果如下:

- K3 M  M# m* _* ^红色是LED 正么?
作者: jacklee_47pn    时间: 2015-1-21 18:30
本帖最后由 jacklee_47pn 于 2015-1-21 18:34 编辑 * n% w+ X( Q- f6 H8 B

6 Y! }: y2 [9 r2.6V可以升壓到大約3.4V,LED可以流過 14mA (peak), LED平均電流約 7mA。LED 規格如下圖4 C# N2 z9 K+ A$ H

LED.png (147.32 KB, 下载次数: 2)

LED.png

作者: jacklee_47pn    时间: 2015-1-21 18:39
電感器要依據震盪的頻率去選擇,頻率越低 L 越大。可以參考MC34063A規格書。因為MC34063A本身震盪頻率不高過50KHz。
2 r; ]  b( D1 g
) o5 J  N- D( E  D" x% S' yhttp://www.ti.com/lit/ds/symlink/mc34063a.pdf% I% A+ r7 u8 J& e
http://gc.digitw.com/Program/MC34063/MC34063A%20design%20tool.htm
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-21 18:52
jacklee_47pn 发表于 2015-1-21 18:39
* p) d! x1 G5 u3 ^電感器要依據震盪的頻率去選擇,頻率越低 L 越大。可以參考MC34063A規格書。因為MC34063A本身震盪頻率不高 ...
5 O* Z/ w  S; u/ A* e7 C
很感谢!& }" U. [( s- u4 z& E2 u$ {

作者: fjnhzhm    时间: 2015-2-3 15:20
jiaodudu 发表于 2015-1-20 16:44
* Z5 p9 Q. m9 \3 c; \6 r+ z嗯  我发现老外还用这个原理驱动了蜂鸣片发声  蜂鸣片电压越大声音越大  但是在供电电压只有3V 的情况下  ...

, L; R# j0 j. H# G2 n; Y6 X5 g也不一定,大多的蜂鸣器都可以3V发声,且老外用的可能是无源的蜂鸣器,本来就要用方波去驱动8 |9 z4 Z+ `6 U( Z  W2 g

作者: jiaodudu    时间: 2015-2-4 10:08
fjnhzhm 发表于 2015-2-3 15:20
2 \& @# V4 h; R也不一定,大多的蜂鸣器都可以3V发声,且老外用的可能是无源的蜂鸣器,本来就要用方波去驱动

, O+ f2 e/ d  |& i% J) j是无源蜂鸣器   3V可以发声音  但是声音小  加电感后声音变大  我认为和灯的原理一样
4 @3 i8 p: G" n$ c
作者: wkjatzju    时间: 2015-2-19 11:51
smxskx
作者: zyclovemoon    时间: 2015-3-12 08:48
LED一般都是恒流,恒流要比恒压好
作者: fallen    时间: 2015-3-12 10:18
AD9_PCB 发表于 2015-3-12 01:58
% ?7 c9 X; d) h! B* Q3V单片机控制3V三极管不行吗??
) P0 c( G/ T3 u$ R' J5 |
[size=13.333333969116211px]3V单片机控制3V三极管不行吗?[size=13.333333969116211px]完全可以。
5 l! t! ~  ~4 {0 T  I9 I7 [. W: \[size=13.333333969116211px]你可能没有太明白楼主的意思。你控制三极管后,仍然没有解决二极管电压的问题。' s5 }5 h( z% c! Q2 I

作者: littlepig    时间: 2015-3-12 15:23
老外这个点子想的好,唯一不好的就是用电感容易产生噪声,先记下以后肯定用得着
作者: littlepig    时间: 2015-3-12 15:33
不知道楼组是什么样的灯,如果是贴片的可以用欧司朗0402的蓝光,3V驱动没问题,我们现在就是io直接驱动,串47R电阻,灯还是挺亮的,做显示肯定没问题了,
作者: jiaodudu    时间: 2015-3-13 10:19
littlepig 发表于 2015-3-12 15:33
! W9 [1 C( Y- u* |不知道楼组是什么样的灯,如果是贴片的可以用欧司朗0402的蓝光,3V驱动没问题,我们现在就是io直接驱动,串 ...
9 B7 \. [+ m, u4 J4 W
欧司朗的? 那我去官网看看。。
4 }: G+ F& t2 m1 N6 i5 k& {8 W
作者: cytao    时间: 2015-7-23 14:53
用TL431做一个简单的恒流源就可以驱动了啊.
作者: 蚂蚁乱舞    时间: 2016-1-21 11:18
IO口一般使用灌电流




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