cómo manejar 5x5 LED IR con 100 mA, usando Arduino

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Estoy tratando de hacer mi primer proyecto Arduino, y me gustaría manejar una matriz 5x5 de leds IR. Solo me gustaría tener uno encendido a la vez.

Entiendo que en una matriz puedo hacerlo con 5 líneas para ánodos y 5 líneas para cátodos. Mi problema es que no puedo suministrar 100 mA con un Arduino.

¿Cuál sería la forma más fácil para que yo suministre 100 mA para estos leds? Creo que no necesitan limitación de corriente; si pudiera conducirlos con un voltaje de 1,35 V, funcionaría perfectamente . He medido un par de mis LED y usaron exactamente 100 mA a 1.35V.

Sé que puedo usar un transistor para suministrar una fuente de alimentación de corriente más alta, pero no entiendo cómo podría hacerlo con una matriz de 5x5 LED. ¿Cuántos transistores necesito? 5 o 10? Y si necesito 10 transistores, entiendo los 5 que suministran 1,35 V, pero ¿qué hacen los otros 5? ¿Cómo puede un transistor suministrar 0 V?

O, como truco feo, estaba pensando en usar un Mega y, para cada línea, usar 3 pines en paralelo . Quiero decir que un pin tiene un límite de corriente de 40 mA, por lo que 3 pines serían suficientes para 100 mA. De esa manera no tendría que preocuparme por otra fuente de energía y transistores. Simplemente podría ejecutar todo desde USB. Todo lo que necesitaría sería 5 resistencias. ¿Es esa una buena opción?

O, como alternativa, estaba pensando en usar Rainbowduino en sí mismo. Tiene una limitación actual, y en teoría podría ejecutar todo desde 5V USB. Pero parece realmente complicado controlar solo los LED de 5x5. ¡No entiendo toda la idea sobre la fuente que conduce el ánodo y la corriente que conduce el cátodo! ¿No es un circuito , quiero decir que configuramos la fuente o la corriente? ¿Y por qué el ánodo tiene un límite de corriente de 500 mA, mientras que el cátodo tiene 120 mA? Entonces, aunque se ve bien en el papel, creo que realmente no estoy en un nivel para entender cómo funciona.

Todo lo que necesitaría es controlar 5x5 LED, donde cada uno de ellos requeriría 100 mA @ 1.35 V. ¿Cuál sería la mejor forma en que me recomendarías hacerlo?

    
pregunta hyperknot

3 respuestas

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Primero, una advertencia de seguridad

25 LEDs IR a 100 mA serán cada uno LOTE de radiación IR. Si están juntos, tus pupilas están dilatadas (en interiores, esto suele ser cierto), y / o estás cerca de la matriz, realmente podrías lastimarte los ojos.

La imagen de la matriz se enfocará en un área diminuta de la retina, y escuchará / sentirá un poco de pop a medida que la sangre y el líquido allí hierven. Tendrás un punto ciego permanente. No es divertido. Por cierto, es tu trabajo asegurarte de que entiendes lo que estás haciendo y no te lastimes, no a mí. Te ayudaré a comenzar a entender, pero no seré responsable.

Mi consejo: para el desarrollo (y la producción si es posible), coloque los LED verdes brillantes en serie y físicamente cerca de los LED IR para que su reflejo de parpadeo se active como mínimo. Use las técnicas de hardware (además del software) para limitar el número de LED encendidos y / o la potencia entregada a la matriz para ayudar a asegurar que solo un LED esté encendido a la vez.

Técnicas

Hay muchas técnicas de conducción LED. Ninguno de ellos depende de entregar 1.35V; Eso cambiará entre lotes de LED, con el tiempo, y con la temperatura.

Si solo estás interesado en la limitación actual, bastarán unos pocos transistores. El recuento total de transistores dependerá de su elección de una topología de circuito limitador de corriente, que depende de sus capacidades de disipación de calor, área de enrutamiento y otras restricciones. También hay circuitos integrados de regulación de voltaje / corriente y controladores de LED lineales que simplificarían su trabajo. Si está interesado en ahorrar energía, se pueden configurar muchos convertidores para la limitación de corriente, lo que maximizaría la vida útil de la batería.

Es posible que desee tener una fuente ilimitada y una fuente limitada (o viceversa). Alternativamente, puede tener una sola fuente de corriente y mezclarla entre los distintos LED. Debido a los problemas de seguridad inherentes a este proyecto, recomendaría esta última opción.

    
respondido por el Kevin Vermeer
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¿Cómo midió la corriente de led? Un led actuará como diodo mientras esté en conducción hacia adelante y tomará tanta corriente como pueda suministrar, o se destruirá en su límite de corriente. Suena como si su suministro de 1,35 voltios se hubiera limitado a 100 m. Además, si son LEDs de infrarrojos, ¿su circuito necesita modularlos por pulsos?

En cualquier caso, puede usar un limitador de corriente en el lado alto, que puede ser cualquier cosa, desde una sola resistencia (solo una encendida a la vez) a un regulador de corriente. Consulte la hoja de datos LM317 para saber cómo hacer un limitador de corriente con una sola resistencia. Necesitará 10 dispositivos de conmutación. Cinco para cambiar el lado alto (positivo) y cinco para cambiar el lado bajo (negativo).

    
respondido por el SteveR
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Primero, tomo nota de que solo quieres que se encienda un LED a la vez. (No tengo la menor idea de por qué haría esto, sin embargo, dado que son IR).

Comencemos con una situación más simple: supongamos que solo necesitaría 1mA. Luego podría usar un 74HC238 para controlar las 5 filas. El 74HC238 es un demultiplexor con 1 salida de 8 de altura. Use una 74HC138 para dirigir las 5 columnas. Es un dispositivo similar pero con la salida activa baja. (Estoy siguiendo mi propia convención de que las filas de la fuente actual, las columnas se hunden). Así que colocaría los LED con los ánodos conectados a las filas y los cátodos de las columnas, y colocaría una resistencia limitadora de corriente en cada fila.

Ahora ni el 74HC138 ni el 74HC238 pueden manejar un LED de 100 mA directamente, por lo que necesitaremos transistores para aumentar la corriente.
Empecemos con el 74HC238. Esto tiene una salida alta activa, que se activará a nivel bajo si manejamos un transistor NPN con él a través de una resistencia de base (el transistor funciona como un inversor). Del mismo modo, el 74HC138 está activo en nivel bajo, pero cuando se acciona un transistor PNP, se activará en nivel alto. De nuevo, no te olvides de las resistencias base. Así que las funciones o filas y columnas han cambiado, y el 74HC238 manejará las columnas (corriente de hundimiento), y el 74HC138 manejará las filas (corriente de origen).

No importa que los 100 mA proporcionen 1.35 V de voltaje directo, coloque las resistencias en serie para los LED, ya sea en los colectores de la PNP o en las NPN '. La resistencia interna de un LED es demasiado baja para permitirle controlar la corriente si la tensión se desvía un poco, por ejemplo, debido a los cambios de temperatura.

En lugar de los 5 transistores NPN, puede usar un ULN2803A si lo desea. Esto te ahorraría las resistencias base.

    
respondido por el stevenvh

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