Czy istnieje bardziej skuteczna alternatywa dla ściągania rezystorów?

Buduję obwód spinnera LED i jestem w stanie go zoptymalizować. Cały obwód pobiera tylko około 10-20 mA maks. Dzisiaj patrzyłem na tę część obwodu:

Jak widać, kiedy mój przełącznik znajduje się w pozycji 5, wyłącza obwód. Ale teraz, gdy mój obwód jest wyłączony, przez rezystor obniżający przepływa prąd, który wyczerpuje baterię. Wiem, że jest to bardzo mały prąd, ale zastanawiałem się, czy istnieje sposób, aby zrobić ten przełącznik, aby nie pobierał żadnego prądu po wyłączeniu.

Edycja: Może powinienem był włączyć cały obwód.

Zauważ, że prąd jest marnowany niezależnie od tego, czy obwód jest „włączony” czy „wyłączony” - gdy jest „włączony”, spadek napięcia na R11 jest tylko nieznacznie mniejszy niż wtedy, gdy jest „wyłączony”.

Zastosowanie tranzystora PMOS zamiast PNP oznaczałoby, że rezystor rozwijany może być rzędu megomów, zmniejszając prąd upływu do mikroamperów.

Możesz też zastosować inną strategię, całkowicie eliminując prąd wyłączony:

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Co więcej, połącz oba pomysły i uzyskaj minimalny marnowany prąd w stanie włączenia:

^{zasymuluj ten obwód}

• Możesz użyć PMOS FET zamiast Q1. Wtedy R11 może wynosić 50k lub 100k zamiast 10k, zmniejszając przeciek w pozycji wyłączonej.

• Możesz użyć osobnego przełącznika „wyłączonego” lub specjalnego przełącznika obrotowego ze specjalnym położeniem „wyłączonym”, który całkowicie odłącza VCC od tranzystora.

Możesz użyć trzech prostowników Schottky'ego zamiast tranzystora i ściągania. Umieść anody, aby przełączyć styki 1, 2, 4, katody połączone razem w „zasilanie głównego obwodu”. Odłącz pin 5, aby stał się „prawdziwie wyłączony”. „Główny obwód zasilania” będzie o około 0,25 V niższy niż Vcc.

Możesz wymienić wszystkie części w tym projekcie, z wyjątkiem przełącznika, baterii i diod LED na mikrokontroler, a to miałoby niższą moc wyłączenia, niższą moc bieżącą, a prawdopodobnie nawet niższy koszt.

Oszczędności związane z wyłączaniem energii wynikają z faktu, że nowoczesne mikrokontrolery (takie jak AVR) mogą zużywać zaledwie 0,1 uA podczas snu i mogą obudzić się po zmianie na jednym ze styków wejściowych.

Podłącz mikro bezpośrednio do źródła zasilania, a następnie podłącz aktywne styki przełącznika do styków we / wy. Możesz włączyć wewnętrzne podciąganie na tych pinach, a następnie użyć przerwań zmiany pinów, aby obudzić się z trybu uśpienia o niskiej mocy. Pozycja „wył.” Nie musi być podłączona do żadnego styku - MCU wie, że jeśli żaden z pozostałych styków nie jest aktywny przez czas dłuższy niż określony czas, przełącznik znajduje się w pozycji „wyłączony” i przechodzi w stan uśpienia, dopóki przełącznik nie zostanie przesunięty. Podciągnięcia nie zużywają żadnej mocy, gdy przełącznik jest w pozycji wyłączonej.

To jest podstawowy pomysł. Istnieją również udoskonalenia, które możesz dodać, takie jak włączenie wyłącznika przymocowanego do szpilki z podciągnięciem, abyś mógł go natychmiast wykryć - ale wtedy oprogramowanie wyłącza podciągnięcie na tej szpilce przed pójściem spać, więc ponownie nie pobiera energii.

Należy również pamiętać, że można bezpośrednio napędzać diody LED z pinów MCU za pomocą PWM. To oszczędza, unikając rezystorów, a także daje możliwość przesterowania diod LED w celu uzyskania większej jasności, co może mieć sens dla fidget spinner, ponieważ prawdopodobnie będziesz miał mniej niż 100% cyklu pracy na tych diodach LED.