Допустимость использования open drain вывода

4elovek37

Доброго времени суток! Имеется МЭЛТовский LCD дисплей с подсветкой (MT–16S2D). Ток потребления подсветки в пределах 120мА. Хочется включать/выключать подсветку программно на микроконтроллере (c8051f320). Имеются open-drain выводы. Возникла идея сделать вот так (по принципу i2c шины):

Замечу, что максимальный ток на любом выводе МК составляет 100мА, но, насколько я понял, с порта в open-drain режиме мы потреблять ни при каких обстоятельствах не будем.
Будет ли нормально работать? Ничего ли я не спалю? Или все таки взять какой-нибудь транзистор?

Реклама

zenek

Ну с таким резистором ток будет 2,5 мА, так что ничего не спалите.

с порта в open-drain режиме мы потреблять ни при каких обстоятельствах не будем

Будет течь ток через внутренний транзистор. И если он выдержит необходимый ток, то почему бы и нет.
Т.е. ток будет течь или через светодиоды подсветки(при закрытом транзисторе), или через транзистор.

Реклама

4elovek37

Т.е. ток будет течь или через светодиоды подсветки(при закрытом транзисторе)

Ну с таким резистором ток будет 2,5 мА

Я, видимо, очень просчитался. Получается что подтягивающий резистор ограничит ток до 2,5 мА и для подсветки, при нормальном потреблении 120мА. То есть подсветка гореть то не будет!
Если все ещё пытаться не использовать внешний ключевой транзистор, можно разве что сделать вот так:

Хотя не уверен что это будет работать...
Либо все-таки взять внешний транзистор и сделать вот так:

Что скажете?

Albert_V

4elovek37 писал(а):...Замечу, что максимальный ток на любом выводе МК составляет 100мА...

Не понимаю, зачем работать на предельных режимах?

Я, обычно, ставлю IRLML2502 и, спокойно, ШИМ-ом с частотой 1KHz управляю подсветкой.

4elovek37 писал(а):...Имеется МЭЛТовский LCD дисплей с подсветкой...

Реклама

4elovek37

ШИМ-ом с частотой 1KHz управляю подсветкой.

Так мне тут даже и ШИМ то не нужен. Состояния два - либо подсветка включена (идет работа с дисплеем), либо выключена. Поэтому и хотел обойтись минимальными затратами.

Реклама

Albert_V

Так поставьте полевик и никаких проблем не будет.
Помните: если нагружаете выходы портов "под предел" - про ADC и другую аналоговую периферию (внутри контроллера) лучше забыть.

Реклама

4elovek37

Так поставьте полевик и никаких проблем не будет.

Это полевики вроде бы чувствительны, и между затвором- истоком резистор необходим? А вот порт в данном случае защищать как раз не надо?

И все таки кажется будто этот полевик больно крутой с его пропускной способностью 4А. BC847 в этом плане более подходил.

Помните: если нагружаете выходы портов "под предел"

В смысле стоит ставить максимально возможные ограничительные резисторы?

Albert_V

4elovek37 писал(а):Это полевики вроде бы чувствительны, и между затвором- истоком резистор необходим? А вот порт в данном случае защищать как раз не надо?

Хотя бы, "слегка", изучите схемотехнику и всегда читайте документацию на компоненты.

4elovek37 писал(а):И все таки кажется будто этот полевик больно крутой с его пропускной способностью 4А. BC847 в этом плане более подходил.

"+" Подсветки на "+", транзистором коммутируете "-" подсветки на GND.
Конечно, IRLML2502 здесь "крутой". Просто, у меня они обычно стоят в большом количестве в разных частях схем, а "плодить позиции для закупки" у меня нет желания.
BC847 я бы не поставил, потому что ток в базу надо "вкачивать" больше чем в затвор полевика да и больше 100mA "воткнуть" BC847-му в коллектор - это уже издевательство над транзистором.

4elovek37 писал(а):В смысле стоит ставить максимально возможные ограничительные резисторы?

Если вы никогда не видели как "кристалл" микросхемы подключается к выводам - посмотрите.
Фотографий - море.
Поймите, любой проводник имеет некое сопротивление.

4elovek37

всегда читайте документацию на компоненты.

Это я стараюсь делать

Фотографий - море

Люди эти мосфеты (а иногда о более мощные модели) вообще без каких либо резисторов прямо к порту подключают, не один раз такое видел, честное слово!
Либо другая крайность - вот такие перестраховки:

Так как же сделать?

Albert_V

По вашей картинке - перенесите R28 на с затвора полевика на GND.
Номинал R29 можно изменить на 1К.

4elovek37

Значит, буду делать так:

Как я понял, R28 здесь что бы избежать открытия мосфета из-за наводок. R29 обеспечивает безопасность порта МК (ведь если мосфет пробивается - ток из стока никоим образом не может попасть за затвор)? Или мы просто ограничиваем выходной ток порта (2,9В/1000Ом=0,0029А при R29 1 кОм)?

YS · Сообщение YS » Сб май 02, 2015 20:32:37

По вашей картинке - перенесите R28 на с затвора полевика на GND.

Не надо ничего никуда переносить. Это нормальная и правильная схема:

А здесь резисторы образуют делитель, который без необходимости уменьшает напряжение на затворе:

Albert_V

YS писал(а):А здесь резисторы образуют делитель, который без необходимости уменьшает напряжение на затворе:

Делитель 470 и 10К?
Я надеюсь Vgs(th) у VT4 не равно напряжению питания контроллера?

Спойлер

Код: Выделить всё

VGS(th) Gate Threshold Voltage 0.60 ––– 1.2 V VDS = VGS, ID = 250μA

Albert_V

4elovek37 писал(а):Люди эти мосфеты (а иногда о более мощные модели) вообще без каких либо резисторов прямо к порту подключают

Извиняюсь, пропустил вашу фразу.
Я видел схемы где светодиоды без резисторов на порты вешают

Здесь надо смотреть на параметр транзистора "Input Capacitance". У IRLML2502 типовое значение этого параметра 740pF. То есть, подключив транзистор "напрямую" равносильно тому, что вы к выходу порта подключите на GND конденсатор с номиналом 740pF.
Что будет происходить на фронтах и спадах - прикиньте сами.

YS · Сообщение YS » Сб май 02, 2015 21:22:06

Делитель 470 и 10К?
Я надеюсь Vgs(th) у VT4 не равно напряжению питания контроллера?

Тем не менее, лучше сразу выбрать решение, которое принципиально не является делителем и работает при любых номиналах.

Albert_V

YS писал(а):...работает при любых номиналах.

Т.е., можно поставить в затвор 100К и дать ШИМ с шагом 2µS? ...ЩЮТКА...
---
Нужно всегда смотреть документацию на детали и обращать внимание не только на предельные характеристики, а ещё изучать другие параметры и обязательно смотреть графики.
А дальше - думать, считать, "прикидывать" схему, трассировку платы и т.д.

4elovek37

Если R29-R28 образуют делитель, то напряжение на базе VT4= U*(R28/R28+R29)=2,9*(10000/10000+1000)=2,63В. Я точно открою мосфет?

Albert_V

4elovek37 писал(а):...Я точно открою мосфет?

100%.

Спойлер

Для IRLML2502 я ставлю 1К в затвор и 10К с затвора на GND. Реально, не 10К а 10.7К, поскольку этот номинал мне нужен в делителе Step-Down (в обратной связи). Платы выпускаются серийно и никаких проблем никогда не возникало.
ШИМ я делаю не только "для красоты" (плавное выключение подсветки) а ещё из-за того, что у МЕЛТ-овских индикаторов с белой подсветкой, подсветка очень яркая.
При слабом освещении и при яркости подсветки 100% тяжело смотреть на индикатор.
На всякий случай: у МЕЛТ-овских индикаторов резисторы последовательно со светодиодами подсветки всегда стоят на плате индикатора (дополнительно на "своей" плате ставить не надо). Их номиналы отличаются в зависимости от варианта исполнения индикатора (+5V или +3V).
Подстроечник для управления контрастностью, для МЕЛТ-овских индикаторов, мне никогда не приходилось ставить. Если не забывать про pdf - всё работает "как швейцарские часы".

Спойлер