IRリモート回路がLEDごとに1つの抵抗/トランジスタペアを使用するのはなぜですか？

リモコンのプロトコルについてリバースエンジニアリング作業を行ったことがあります。私はそれを自分のデザインの1つに置き換えていますが、インターフェイスを改善しましたが、システムの範囲と視野角はひどいです。できるだけ早くこれを完了したい...私は、えーと、自分のリモコンをデバッグしようとしているときに、元のリモコンを揚げた。=]

だから、どんなオタクでもそうであるように、私は誰か他の人の成功を借りてTV B Goneの回路図をプルアップすると思いました。

私の質問は、LEDを直列にチェーンし、単一のトランジスタで制御するのではなく、なぜ各LEDに1つの抵抗とトランジスタがあるのか​​ということです。これは、単一の抵抗を介して入ってくるarduinoピンによって制御される単一のトランジスタで制御するのですか？

私は同じ方法を実装することに自信はありません（率直に言って、32のLED、抵抗、およびトランジスタをその地獄のためだけに使いたくなります）が、なぜこのように行われたのかを理解したいと思います。

IR LEDの順方向電圧は、可視光LEDよりもはるかに低く、通常は約1.3 Vですが、100 mAを超えるような実際の高電流を流すと上昇します。特にVccが5 Vの場合、2つを直列に配置できなかった理由はないようです。ただし、Vccが1組の単三電池からのものである場合、2つのLEDの電圧降下+トランジスタの飽和電圧Vccに近づく可能性があり、出力電流が制限される可能性があります。

4つのLEDを駆動する2つの出力は、マイクロコントローラーの出力の過負荷を回避するためのものです。またはより良い、過負荷を避ける必要があります。120Ωの抵抗は、トランジスタあたり35 mAのベース電流を意味します。これは、現在AVRが消費する70 mAはもちろん、AVRにはすでに多すぎます。

2N3904もこれに適したトランジスタではありません。定格は100 mAであり、hFEが低いとベース電流が高くなります。BC337-40は 100ミリアンペアのコレクタ電流で最小250のhFEのを有し、次いで、5ミリアンペアベース電流はそれを駆動するのに十分であるべきです。820Ωのベース抵抗を使用すると、1つのピンから4つすべての抵抗を駆動できます。BC817の定格も500 mAです。

あるいは、FETを使用してLEDを駆動することもできます。A PMV20XNは数アンペアを処理し、それはほとんどすべての電力を消費しませんので、わずか25mΩ程度のオン抵抗を持つことができます。1.5 Aのゲート電圧は、2.5 Aで十分です。

編集
電流制限に関するメモ。通常、そのためにLEDと直列に抵抗器がありますが、市販のリモコンの回路図を見ると、その抵抗器は多くの場合、電池の内部抵抗を考慮しているため欠けています。リモートコントローラーあたり0.001ドル。

主電源の電圧レギュレータから電力を供給している場合、これは良い考えではありません。それは電流を制限しますが、高すぎるレベルであり、それがすぐにLEDを破壊しない場合、その寿命を厳しく制限します。したがって、小さな直列抵抗をお勧めします。5 Vの電源と2つのLEDが直列に接続されていると、約2.9〜3.0 Vの電圧降下が生じるため、100 mAの場合は30Ωの抵抗が必要です。ピーク電力は300 mWですが、50％のデューティサイクルでは、平均電力は150 mWにすぎないため、1/4 Wの抵抗で十分です。

LEDを直列にチェーン接続することは、LEDをすべて駆動するためにより高い電圧供給が必要になることを意味します。また、LEDの特性がうまく一致していない場合や、トランジスタがすべてのLEDの電流を一度に処理できない場合は、それらを並列に配置すると問題が発生する可能性があります。

柔軟性を高めるために複数のマイクロコントローラーピンを使用した可能性があります。たとえば、このデバイスには、より少ないLEDを点灯するオプションがあり、バッテリー電力を節約できます。

回路は3904がそれらを流れる電流の量をLEDの正しい量に制限することを期待しているように見えます。抵抗ではなくトランジスタを使用して電流を制限しているため、および各並列配線LED（またはLEDのストリング）には独自の電流制限デバイスが必要であるため、LEDごとに個別のトランジスタを使用する必要があります。3904のベータに敏感であり、トランジスタのベータ特性は通常あまり厳密に指定されていないので、私はそのように回路を設計するとは思いません。それでも、この回路には、ハードスイッチングトランジスタを使用し、LEDに直列抵抗を使用した場合よりも、電流がVDDにいくらか敏感でないという利点があります。

2つのプロセッサピンを使用して2つの別々のLEDを制御する場合、LEDが実質的に異なる方向を向いている場合、コントローラーが異なる時間にLEDをアクティブにする可能性があると思います。赤外線リモート信号は通常、PWMの50％とオフを交互に繰り返します。「50％PWM」時に2セットのLEDを交互に駆動すると、必要なピーク電流が半分になります。1つの欠点は、1つのLEDからの光しか見なかったものは全強度の搬送波を見ることですが、両方のLEDからの光を見たものは2つのLEDの光の強度の差である搬送波を見ることになります。この要因は、たとえば25％のPWM信号を使用し、2組のライトを隣接する1/4サイクルで動作させることで軽減できます。これにより、より高いLED電流を使用できるようになり、非50％のPWM波に対するレシーバーの感度低下を相殺します。さらに、両方のLEDからの光を見たデバイスでは、50％のキャリアが見られます。