3x IR led op 1 ESP pin mogelijk?

[xces]

Ik kan mijn airco aansturen via een Wemos D1 op basis van deze sketch:
https://github.com/crankyoldgit/IRremoteESP8266

Ik ben erachter welk protocol mijn airco gebruikt via deze tool:
https://github.com/cranky...cvDumpV2/IRrecvDumpV2.ino

En het aangesloten zoals hieronder:


Het IR lees stuk is inmiddels van de breadboard af want ik kan nu immers al zenden.

Mijn vraag is:
Kan ik op dezelfde D2 (in mijn geval D4) pin het IR circuit (82ohm resistor + NPN Transistor 2N3904 + IR Led) meerdere keren dupliceren? Ik wil graag 3x een IR blaster hebben, maar weet niet of de pin wel zoveel stroom kan leveren (om 3x de transistor open te sturen).

Wie heeft daar antwoord op voor mij?

[Tom-Z]

Zelfs één keer dit schema is eigenlijk al te veel (je zit al op meer dan 20mA collector current). Drie keer zou ik zelf niet zomaar doen.

[3xhaas]

Waarom 3 transistors gebruiken? Je kunt er toch 1 gebruiken en daarmee 3 (ir) led's schakelen. Als ze vanwege de spanningsval parallel moeten wel ieder een eigen weerstand geven.

schema in tekstvorm:
output --- R --- npn transistor(basis)

npn transistor(emitter) --- GND

voeding --- R --- led ---|
voeding --- R --- led ---x---npn transistor(collector)
voeding --- R --- led ---|

Ik hoop dat dit een beetje duidelijk is (je kunt ook een nfet ipv npn transistor gebruiken).

[ Voor 46% gewijzigd door 3xhaas op 24-06-2020 10:58 ]

[xces]

Ik ben zo'n hobbyist zonder electronica kennis (meer een software man). Ik kan er evt ook een 330ohm resistor tussen zetten dan is het volgens mij 20mA, maar ik mis de kennis om te weten of de transistor nog werkt.

Op basis van jullie reacties denk ik te lezen dat ik het met 1x resistor + transistor + 3 leds op de meest rechter poot van de transistor zou kunnen proberen, toch?

edit: op basis van @3xhaas zijn reactie is het niet veel duidelijker geworden. kun je iets in paint in elkaar zetten? (de R is de weerstand, die kan ik wel berekenen)

[ Voor 18% gewijzigd door xces op 24-06-2020 10:59 ]

[xces]

@3xhaas als ik het aansluit zoals je hierboven vermeld; dan ga ik dus vanuit de voeding 5v eerst naar de resistor (330ohm?), dan naar de LED anode, vervolges met de cathode naar de collector van de resistor, correct? maar dan gaat dit weer naar de emittor toch?

Kan ik dan vanuit mijn D2/D4 pin nog steeds met dezelfde resistor (82ohm) naar de base gaan?

[memphis]

Volgens de specsheet heeft de transistor minmaal een versterkingsfactor van 60 bij 50mA.

Als je de LED's met 20mA ider aanstuurt zit je op 60mA en redelijk dichtbij die 50mA opgemerkt in de sheet. Heel simpel gezien moet de basis dan minimaal 1mA krijgen om voor de 3 LED's geheel opengestuurd te worden.

Ik neem aan dat het om 3.3v voeding gaat? Dat min de 0.6v B-E spanning maakt 2.7v voor de basisweerstand -> voor mnimaal 1mA heb je max 2.7k nodig, dus de weerstand op 330 ohm laten zal prima functioneren.

[xces]

@memphis ik had nu 5v gepakt en 82ohm:

bron: https://www.tinytronics.n...s/ir-led-940nm-5mm-helder

Vergeet niet de LED-voorschakelweerstand! (deze kan men vinden bij de weerstanden)

Let op: deze IR LED kan tot 60mA aan stroom verbruiken. Niet elke microcontroller kan dit direct vanaf een pin niet leveren.

Als men de volle 60mA aan stroom door de IR LED wil laten lopen moet men wellicht een transistor gebruiken, bijv. de 2N3904 transistor(klik hier).
De benodigde weerstanden zijn dan:

Bij 5V: 82Ω (klik hier)

Bij 3.3V: 2x 82Ω parallel (klik hier)

Mocht men alleen de microcontroller willen gebruiken als stroomvoorziening met minder stroom, dan gelden de volgende weerstanden:

Bij 5V: 330Ω (klik hier)

Bij 3.3V: 150Ω (klik hier)

[ Voor 3% gewijzigd door xces op 24-06-2020 11:52 ]

[memphis]

Die 330 ohm berekening is wanneer je 1 LED direct op de controler aansluit, niet als je gebruik maakt van een transistor, dan moet je dat vergeten.

Een transistor is een stroomversterker, wat er door de Basis van de transistor aan stroom gaat zal dezeop basis van zijn Hfe (versterkings) factor te stroom door de Collector bepalen. Als door de Basis meer stroom vloeit dan door de collector is de transistor helemaal open gestuurd dus een schakelaar.

Als jij 3 LED's wilt gebruiken op 60mA kom je op 180mA uit, zal je op basis van die versterkingsfactor maar een basistroom van minimaal 3mA nodig hebben, de weerstand tussen de processor en de transistor hoeft maar maximaal (uit E12 reeks) 820 ohm te zijn. 330 is dus prima en hoeft echt niet lager. Sterker, de kans dat je de transistor opblaast door een te hoge basisstroom is redelijk aanwezig. Ik kan uit de specs op dat gebied geen maximale waarde vinden.

En dan in de tekening die je in je startpost hebt gezet mis je een serieweerstand bij de LED en dan komt hun stelregel van 82 ohm of 2x 82 ohm parallel in beeld (per LED!)

[Sine]

Neem een logic level fetje, en je hebt van al die meuk geen last.

Een IR led mag je gepulsed overigens flink meer dan 20mA voeren, 100mA komt voor.

[3xhaas]

@3xhaas als ik het aansluit zoals je hierboven vermeld; dan ga ik dus vanuit de voeding 5v eerst naar de resistor (330ohm?), dan naar de LED anode, vervolges met de cathode naar de collector van de resistor, correct? maar dan gaat dit weer naar de emittor toch?

Als je een transistor met emitter naar GND aansluit fungeert hij als schakelaar ipv versterker zo lang de versterker groot genoeg is voor de belasting. De led en weerstand zijn dan in feit de beperkende factor voor de stroom ipv de basisstroom op de transistor.
De volgorde van de weerstand en led maakt niet uit zo lang deze maar beide aan de collector zijde hangen. Verder moet de anode kant naar de voedingskant en de cathode moet naar de collectorzijde.

Forward Voltage: 0.9~1.3V
Forward Current: 30mA Continu, 60mA piek

De ir led heeft dus een max continue stroom van 30mA en daarbij zal de spanningsval waarschijnlijk ca. 1,3V zijn al zul je dat uit een echte datasheet grafiek moeten halen.
Dus de voorschakelweerstand is (5-1,3)/0,03=123,33Ohm of (5-0,9)/0,03=136,6Ohm. Dus ik zou daar minimaal 150Ohm voor nemen.

Er vanuit gaande dat je 90mA door de 2N3904 transistor wilt sturen heeft deze nog een versterking van ca. 30 over. Dat wil zeggen dat je inderdaad minimaal 3mA door de basis moet sturen. Deze transistor is op zich op 200mA gespecificeerd. Dus dat zou hij wel aan moeten kunnen, maar hij zal ongetwijfeld vrij warm worden.

[xces]

memphis schreef op woensdag 24 juni 2020 @ 13:47:
... Sterker, de kans dat je de transistor opblaast door een te hoge basisstroom is redelijk aanwezig. Ik kan uit de specs op dat gebied geen maximale waarde vinden.

En dan in de tekening die je in je startpost hebt gezet mis je een serieweerstand bij de LED en dan komt hun stelregel van 82 ohm of 2x 82 ohm parallel in beeld (per LED!)

Dit, in combinatie met de opmerking van Sine

Sine schreef op woensdag 24 juni 2020 @ 17:08:
Neem een logic level fetje, en je hebt van al die meuk geen last.

Een IR led mag je gepulsed overigens flink meer dan 20mA voeren, 100mA komt voor.

Zet me aan het denken of deze schakeling wel de meest logische is. Hoe zou de schakeling eruit zien met een "logic level fetje" want met dat Googlen kom ik niet ver (en ik ben hier natuurlijk ook om iets te leren)

[memphis]

Een FET of een transistor maakt hier niet zoveel uit. Een FET zal bij een totale aansturing voor de LED spanning maar een paar milivolt verliezen terwijl een transistor (in dit geval) al snel een 0.7v over zichzelf verliest. Dat moet je meenemen in de berekening van de serieweersand voor de LED, meer niet.

En bij een FET hoef je geen gate-weerstand te gebruiken of te berekenen hoewel een weerstand van een 47 ohm is altijd nog beter dan geen ter bescherming van de microprocessor. Een transistor moet een juiste basisweerstand hebben welke makkelijk te berekenen is.

Hey, dit is echte elektronica ipv modules prikken

[xces]

Maar @memphis een FET word dan weer niet warm begrijp ik? Dus in die zin met 3 leds aansturen zou het wel een voorkeur hebben zoals ik het begrijp?

[memphis]

Door de lagere doorlaatweerstand bij volle uitsturing zal een FET makkelijker grotere stromen kunnen verwerken. Probleem van een FET is dat veel soorten toch graag meer dan 5v gatespanning willen hebben om vol opengestuurd te worden, zeker bij 3v voedingsspanningen moet je even zoeken om het juiste te vinden terwil een transistor altijd rond de 0.7v basispanning nodig heeft, of in het geval van een darlington 1.4v.

Maar ook transistors komen in alle vormen en maten, je hebt nu een vrij simpel ding maar neem je bv een BD135 kan je al 1A schakelen. Opgemerkt was dat de huidige transistor in je ontwerp warm kan worden omdat je met de 3x 60mA aan zijn grens zit. Maar je stuurt alleen een pulstrein wat het gemiddelde vermogen verminderd en dan stuur je alleen een kortstondige burst waarbij de transistor niet eens warm zal worden.

[xces]

@3xhaas ik ben nog even doorgegaan met huiswerk, en ik kom uit op het volgende;

Uitgaande van de max continue stroom van 30mA dacht ik aan onderstaand schema;


n.b. als ik het goed snap zou ieder parallel circuit dan 5-1.3/150= 25mA verbruiken

[3xhaas]

xces schreef op zondag 28 juni 2020 @ 10:13:
@3xhaas ik ben nog even doorgegaan met huiswerk, en ik kom uit op het volgende;

Uitgaande van de max continue stroom van 30mA dacht ik aan onderstaand schema;
[Afbeelding]

n.b. als ik het goed snap zou ieder parallel circuit dan 5-1.3/150= 25mA verbruiken

Dat schema lijkt me prima, maar je basisweerstand is wel te hoog. Het makkelijkst is inderdaad een logic level NFET je pakken, dan hoef je niets echt uit te rekenen. Anders zou ik van uitgaan van 30x versterking bij een stroom van 100mA voor de berekening. De maximale saturatie BE spanning bij 50mA/5mA is opgegeven als 0,95V. Dus dan heb je een weerstand van (3.3-0.95)/0.005=470Ohm nodig. De minimale saturatiespanning is enkel voor 10mA/1mA opgegeven als 0,65V, (3.3-0.65)/470=5,6mA, dus je zult je transistor er niet mee opblazen.

Je loopt tegen andere problemen aan als je de transistor niet ver genoeg open schakelt, want dan gaat neemt de CE spanning toe en dus ook het verbruikte vermogen in de transistor.
Dat is een van de redenen dat bv een pwm schakeling of klasse D versterker efficienter zijn.

Ik ben voor de stroom door de leds wel de spanningsval over de transistor vergeten mee te nemen, indien je de transistor helemaal open zet zal die ongeveer gelijk zijn aan de BE spanning.

Dus bij 470Ohm basis weerstand (5-0.95-(0.9t/m1.3))/150 = 18 t/m 21mA. Met 100 ohm kom je op 27,5-31,5mA en met 120Ohm op 22-26mA.

[xces]

Dus ipv de 1kohm kiezen voor 470Ohm en daar eens mee gaan testen?

[3xhaas]

Ja