¿Existe una alternativa más eficiente para desplegar resistencias?

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Estoy construyendo un circuito giratorio LED y estoy a punto de optimizarlo. Todo el circuito en sí solo consume aproximadamente 10-20 mA máx. Hoy estaba mirando esta parte del circuito:

Ahora, como puede ver, cuando mi interruptor está en la posición 5, apaga el circuito. Pero, ahora cuando mi circuito está apagado, todavía hay corriente que fluye a través de la resistencia desplegable, agotando la batería. Sé que esta es una corriente muy pequeña, pero me preguntaba si había una manera de hacer este cambio para que no dibuje ninguna corriente cuando está apagado.

Editar: Quizás debería haber puesto todo el circuito.

transistors switches pulldown

— Francois landry
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Siempre habrá algún tipo de fuga en los interruptores "off". Puede usar resistencias más grandes o un FET en lugar de una resistencia con una resistencia de apertura / apagado extremadamente alta, pero siempre tendrá alguna fuga.

— schadjo

Entiendo que con la mayoría de las soluciones habrá fugas, así como durante mi tiempo de funcionamiento, hay una pérdida de corriente que pasa a través de ese transistor hacia la resistencia pulldown. Tenía curiosidad por saber si había una manera de detener completamente la corriente cuando el circuito está apagado y debo agradecerle a Dave por la respuesta a mi pregunta.

— Francois Landry

puede guardar 9 resistencias colocando la resistencia después de los LED en lugar de antes, también puede obtener una especie de efecto de brillo dual colocando una resistencia en serie con el 4017 VCC

— Jasen

No pensé en eso, gracias! eso hará espacio para los diodos que estoy agregando. Además, ¿podría explicar un poco más del efecto de doble brillo? No veo cómo agregar una resistencia allí haría eso.

— Francois landry el

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@Francoislandry es mágico! en realidad, el 4017 puede aceptar energía a través de los diodos de protección en la entrada del reloj, por lo que con una resistencia en la fuente principal obtiene un voltaje más bajo y puede recibir un aumento de voltaje relativo cuando la salida 555 es alta.

— Jasen

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Tenga en cuenta que la corriente se desperdicia independientemente de si el circuito está "encendido" o "apagado": cuando está "encendido", la caída de voltaje en R11 es solo un poco menor que cuando está "apagado".

El uso de un transistor PMOS en lugar del PNP significaría que la resistencia pulldown podría ser del orden de megaohmios, reduciendo la corriente de "fuga" a microamperios.

O podría usar una estrategia completamente diferente, eliminando por completo la corriente fuera del estado:

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Mejor aún, combine ambas ideas y obtenga un mínimo desperdicio de corriente en el estado activado:

esquemático

^{simular este circuito}

— Dave Tweed
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Creo que encontrarás que este circuito tardará en apagarse. porque C1 retroalimentará tu Q1. pero a 20 mA eso debería ser mayormente inofensivo.

— Jasen

@Jasen: Disminuya la velocidad solo en el sentido de que el circuito no se apagará hasta que se complete el ciclo de sincronización actual y el 555 tire del pin 7 hacia abajo. Hmmm: sin embargo, una vez que se corta la alimentación, el pin 7 ya no estará activo, y la carga residual en C1 puede hacer que el circuito se vuelva a encender brevemente, y puede haber una serie de tales oscilaciones hasta que la carga en C1 esté completamente ido.

— Dave Tweed

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Primero: ¿a dónde fueron mis otros comentarios? Segundo: siempre que se apague por completo, incluso después de unos segundos (sin dañar nada, por supuesto), debería estar bien. Como la carga del condensador proviene del interruptor que se encuentra en una de las tres posiciones de ENCENDIDO, no veo que se vuelva a encender por completo.

— Francois landry el

Eliminé sus otros comentarios porque cumplían su propósito de hacerme revisar mi respuesta (nuevamente). Si está de acuerdo con el comportamiento extraño del circuito que describí, entonces hágalo. No dañará nada, y aún obtendrá la corriente de estado apagado cero.

— Dave Tweed

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Eso es fácil: el NE555 no está especificado para funcionar por debajo de 5.0V.

— Dave Tweed

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Puede usar un PMOS FET en lugar de Q1. Entonces R11 podría ser 50k o 100k en lugar de 10k, reduciendo las fugas en la posición de apagado.
Puede usar un interruptor "apagado" separado, o un interruptor giratorio especial con una posición especial "apagado" que desconecte el VCC del transistor por completo.

— El fotón
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Puede usar tres rectificadores Schottky en lugar del transistor y desplegable. Coloque los ánodos para cambiar los pines 1, 2, 4, cátodos unidos entre sí para "alimentar el circuito principal". Desconecte el pin 5 para que se vuelva "verdadero apagado". El "circuito principal de alimentación" será aproximadamente 0.25v más bajo que Vcc.

— rdtsc
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Podría reemplazar todas las piezas de este diseño, excepto el interruptor, la batería y los LED con un microcontrolador y tendría una menor potencia de apagado, menor potencia de funcionamiento y probablemente incluso un menor costo.

El ahorro de energía se debe al hecho de que un microcontrolador moderno (como AVR) puede usar tan solo 0.1uA mientras duerme, y puede despertar un cambio en uno de sus pines de entrada.

Conecta el micro directamente a la fuente de alimentación y luego conecta los contactos del interruptor activo a los pines IO. Puede habilitar pull-ups internos en estos pines y luego usar una interrupción de cambio de pines para despertarse del sueño de baja potencia. La posición de "apagado" no necesita estar conectada a ningún pin: la MCU sabe que si ninguno de los otros pines está activo durante más de un cierto tiempo de espera, el interruptor está en la posición de apagado y se pone en suspensión hasta que se mueve el interruptor. Los pull-ups no usan energía cuando el interruptor está en la posición de apagado.

Esa es la idea básica. También hay mejoras que puede agregar, como tener el interruptor de apagado conectado a un pin con un pull-up para que pueda detectarlo instantáneamente, pero luego el software deshabilita el pull-up en ese pin antes de ir a dormir, así que nuevamente no hay pérdida de energía.

Tenga en cuenta también que puede controlar directamente los LED desde los pines MCU utilizando PWM. Esto ahorra evita las resistencias y también le brinda la oportunidad de sobrecargar los LED para obtener más brillo, lo que podría tener sentido para un spinner inquieto ya que es probable que tenga menos del 100% de ciclo de trabajo en esos LED.

— bigjosh
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