Skocz do zawartości

Sterowanie paskiem LED przez Arduino PWM, czy dobrze policzyłem?


automati

Pomocna odpowiedź

Cześć, zamierzam zainstalować pasek ledowy jednokolorowy którego jasnością mogę dynamicznie sterować przy pomocy Arduino. Nie jestem pewien czy dobrze wszystko policzyłem i czy dany schemat i te komponenty będą działać. Przedstawie tu mój tok rozumowania i obliczenia.

Taśma LED która zamierzam użyć pobiera ma 4.8W mocy przy 12V co daje 400mA przy max jasności. Myślę, że rozsądnie mogę w obliczeniach uznać to jako szeregową diodę 2V i opornik 25Ω. Oczywiście pin Arduino mi tego nie zasili, więc pomyślałem o użyciu dość prostego i taniego tranzystora BC338. Według danych technicznych maksymalne wartości to VCE=30V, IC=800mA, PD=625mW. No i dalej pojawiają się schody, Po pierwsze hFE jest przedstawione jako widełki 100~630 i nie bardzo rozumiem co z tym zrobić, więc zakładam 100. To znaczy, że potrzebuję IB=4mA gdy pin na Arduino jest w pełni włączony (5V-0.7V)/4mA=1075Ω, wiec na bazie dam opornik 1kΩ. Teraz, moc generowana na tranzystorze jest największa gdy bierze na siebie połowę napięcia zasilanego układu. Przy 6V, pasek ledowy oszacowuję będzie brał (6V-2V)/25Ω=160mA. Druga połowa idzie na tranzystor P=160mA*6V=960mW. Czy to znaczy, że przekraczam maksymalną moc i będzie mi się przegrzewać? Potrzebuję innego tranzystora czy może lepiej połączyć dwa równolegle, żeby natężenie się rozłożyło?

W zasadzie tutaj mógłbym zakończyć, ale niezbyt podoba mi się, że LEDy będą migać. Co prawda 490Hz moje oczy nie zauważą, ale nie wiem czy to może źle wpłynąć na żywotność paska, więc postanowiłem dodać filtr RC na wejściu. Cut-off wybrałem dość arbitralnie i padło na 10Hz, mając kondensatory 10µF wychodzi mi, że R=1/(2π Cf)=1.6kΩ. Aby kondensator nie rozładowywał mi się od razu przez bazę oraz aby zminimalizować pobór prądu przez Arduino, dodaję wzmacniacz operacyjny w formie bufora.

circuit(1).thumb.png.1d8298009eae727885178ec639e5c664.png

Ostatnia sprawa to czy mogę zasilać Arduino napięciem 12V? Specyfikacja mówi mi, że w zasadzie tak, ale czy takie długotrwałe działanie nie będzie generować dużo ciepła i poboru mocy? W końcu ponad połowa mocy pobranej przez płytkę pójdzie w regulator.

 

Link do komentarza
Share on other sites

23 minuty temu, automati napisał:

Ostatnia sprawa to czy mogę zasilać Arduino napięciem 12V? Specyfikacja mówi mi, że w zasadzie tak, ale czy takie długotrwałe działanie nie będzie generować dużo ciepła i poboru mocy? W końcu ponad połowa mocy pobranej przez płytkę pójdzie w regulator.

Tak, ale lepiej zasilać przez przetwornicę 5V, ale musisz wtedy pamiętać o diodzie 5V -> VIN, by nie spalić regulatora na płytce przez odwróconą polaryzację.

23 minuty temu, automati napisał:

więc pomyślałem o użyciu dość prostego i taniego tranzystora BC338

A teraz policz ile mocy wygenerujesz na tym tranzystorze. Obstawiam, że może się mocno grzać... IMHO raczej wolałbym jakiś IRLZ44N sterowany przy pomocy BJT. Taki układ jest bezpieczniejszy jeżeli chodzi o możliwość wystąpienia zagrożenia pożarowego...

P.S. na oko to będzie jakieś 0.6W mocy szczytowej zakładając 25R, 2V spadku i 1kR na bazie.

Edytowano przez H1M4W4R1
Link do komentarza
Share on other sites

3 godziny temu, H1M4W4R1 napisał:

A teraz policz ile mocy wygenerujesz na tym tranzystorze. Obstawiam, że może się mocno grzać...

No właśnie policzyłem ale nie wiem czy prawidłowo i wyszło mi 0.9W, więc więcej niż przewiduje producent.

3 godziny temu, H1M4W4R1 napisał:

raczej wolałbym jakiś IRLZ44N sterowany przy pomocy BJT.

To wydaje się być straszny overkill, bo z tego co widzę jest przeznaczony na 110W. Muszę się poduczyć o MOSFETach chyba bo nie rozumiem ich działania i jak się liczy, a wygląda na to, że to jedyna opcja gdy w grę wchodzi cokolwiek więcej niż kilkaset mA. BJT wydają mi się jednak dużo bardziej intuicyjne gdy chodzi o sterowanie prądem.

Link do komentarza
Share on other sites

11 godzin temu, automati napisał:

To wydaje się być straszny overkill, bo z tego co widzę jest przeznaczony na 110W.

To że jest przeznaczony wcale nie oznacza, że sobie z tym poradzi. Ogólnie cały nowoczesny sprzęt używa MOSFET'ów do przełączania. BJT są lepsze do analogu.

11 godzin temu, automati napisał:

BJT wydają mi się jednak dużo bardziej intuicyjne gdy chodzi o sterowanie prądem.

MOSFET'y możesz traktować jako ON/OFF (w większości przypadków).

Link do komentarza
Share on other sites

Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.