我试图创建一个电路来使用一对 MOSFET 切换大型 7 段 LED 显示屏 ( LDS-CD16RI ),如下所示:
在这里,我尝试使用 3.3V 逻辑信号(如圆圈 1 所示)来切换 24V 以驱动 LED。该电路对显示器的每个段重复。
每个 LED(在显示器的每一段内串联)的典型正向电压为 6.8V,它们的最大稳定正向电流为 20mA,因此我的目标是通过 LED 的电流为 10mA。由于我的电源电压只有 24V,我计划在 LED 上实际下降约 5.75V,以便为 M2 和 R2 上的电压下降留出一些空间。
我得出了 100Ω 限流电阻 R2 的值:$$ R = \frac{V_s - V_f}{I} = \frac{24 - (5.75*4)}{0.01} = 100Ω $$
在构建此电路之前,我计算了 R2 消耗的功率如下: $$ P = \frac{V^2}{R} = \frac{1^2}{100} = 0.01\mathrm{W} $$
0.01W 似乎安全地低于我使用的通孔电阻器的 0.25W 限制,因此我继续构建和测试该电路。
长话短说:R2 在一段被照亮后不久就烧毁了。该电路驱动各个显示段的每个单独实例都会出现这种情况,这表明这是一个设计错误,而不是单个组件故障。
从我的计算和进一步的分析来看,我还不明白为什么会发生这种情况。为了检查我的工作,我在模拟器中重新构建了电路,这表明 R2 的功率实际上是 6.84mW,这是我无法解释的结果,但无论如何比我上面计算的要小。
我希望我在计算或假设的某个地方犯了错误,但我一直无法找到它。假设问题是电阻器确实消耗了太多功率,我的电路可以调整来解决这个问题吗?R2 在这里是红鲱鱼吗?问题是否存在于我电路的其他地方?我的方法本身有缺陷吗?