有没有更有效的替代方法来下拉电阻?
请注意,无论电路是“开”还是“关”,电流都会被浪费——当它“开”时,R11 上的电压降仅比它“关”时小一点。
使用 PMOS 晶体管而不是 PNP 意味着下拉电阻可以达到兆欧的数量级,从而将“泄漏”电流降低到微安。
或者您可以完全使用不同的策略,完全消除断态电流:
更好的是,结合这两种想法并在开启状态下获得最小的电流浪费:
您可以使用 PMOS FET 代替 Q1。然后 R11 可以是 50k 或 100k 而不是 10k,从而减少关闭位置的泄漏。
您可以使用单独的“关闭”开关,或具有特殊“关闭”位置的特殊旋转开关,将 VCC 与晶体管完全断开。
您可以使用三个肖特基整流器代替晶体管和下拉。将阳极放置在开关引脚 1、2、4 上,阴极连接在一起以“馈电主电路”。断开引脚 5,使其变为“真正关闭”。“馈电主电路”将比 Vcc 低约 0.25v。
除了开关、电池和 LED 之外,您可以用微控制器替换此设计中的所有部件,它会具有更低的关闭功率、更低的运行功率,甚至可能更低的成本。
关闭电源的节省是由于现代微控制器(如 AVR)在睡眠时可以使用低至 0.1uA 的电流,并且可以在其输入引脚上的一个变化时唤醒。
您将微型直接连接到电源,然后将有源开关触点连接到 IO 引脚。您可以在这些引脚上启用内部上拉,然后使用引脚更改中断从低功耗睡眠中唤醒。“关闭”位置不需要连接到任何引脚 - MCU 知道,如果其他引脚都没有活动超过一定的超时时间,则开关处于关闭位置并进入睡眠状态,直到开关移动。当开关处于关闭位置时,引体向上不使用任何电源。
这就是基本思想。您还可以添加一些改进,例如将关闭开关连接到带有上拉电阻的引脚上,这样您就可以立即检测到它 - 但随后软件会在进入睡眠状态之前禁用该引脚上的上拉电阻,这样就不会再次耗电。
另请注意,您可以使用 PWM 直接从 MCU 引脚驱动 LED。这样可以避免使用电阻器,还可以让您有机会过度驱动 LED 以获得更高的亮度,这对于指尖陀螺来说可能是有意义的,因为这些 LED 上的占空比可能会低于 100%。