如何选择适用于 Arduino 的 IR、UV 和可见光放射体

曾经有客户向我们询问,为什么一些放射体在与Arduino一起使用时会出现故障。主要问题在于,大多数Arduino型号的输入/输出端口的各引脚限值为40mA。那么这是否意味着,你只能针对Arduino使用40mA或更低的放射体?所幸,并非如此。以下是一篇关于Arduino所涉限制的详细文章:开发工具包限制—如何确定兼容性,你可以了解一些电气方面的限制。如果使用5V输出端口,则电气限制取决于针对该特定引脚的Arduino供电方式。

了解 IR UV 和可见光放射体规格

在此类别中:电子元器件和零件搜索 | DigiKey Electronics, 需要注意的两个规格是正向电流和正向电压。如果正向电流小于或等于40mA,则可通过各引脚连接任意数量的放射体(一个放射体到一个引脚)。不过,需要注意的是:出于安全考虑,我不建议使用正好40mA的电流;如需长时间运行,那么30mA会比全额定值更安全。如果一直使用40mA,将会缩短电气寿命。如果正向电流大于40mA,则不能用于I/O端口。但是,根据额定值,你也许可以使用5V输出引脚以并联的方式同时为多个放射体供电。只需确保组合正向电流不会超过电路板供电方式所指示的额定值。第二个额定值(正向电压)不能大于5V,因为这是所有可用引脚的最大电压。如果正向电压和电流的组合无法匹配Arduino的功能,可以使用具有独立电源且仍可通过5V I/O端口进行控制的扩展板

I/O 端口是否仍可在 5V 端口供电的项目上使用

我能想到三种方法来使用I/O端口控制这些组件。第一种解决方案是5V继电器,其线圈使用的电流小于或等于40mA。以下是用于控制的Scheme-It电路图:
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“LED”也可以代表可见光或IR/UV放射体,继电器只需闭合一条返回接地线路,即可使各放射体单独运行。这种解决方案的成本较高,但行之有效。

第二种解决方案是NPN晶体管,其作用方式与继电器相同。所需的只有连接到基极的合适电阻,以及电流等于或低于40mA的晶体管。注意,在为放射体选择电阻时,必须考虑集电极和放射体上的压降。以下是相关电路图:

第三种解决方案是用作开关的N沟道MOS管。以下是基本电路图:


对于本例而言,你只需选择一个能在栅极上并在5V或以下电压下触发的FET。同样,我建议寻找一个值相对较低的RDS,以减少损耗。

请注意,这种情况并不限于两个放射体,而是完全取决于每个放射体的电流额定值,它们将以并联的方式相加。