Raspbery La salida PI GPIO no puede controlar la tira RGBW a través de N-FET (siempre en 100%)

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Estoy tratando de construir un sistema de iluminación que me dé control las 24 horas de algunas tiras RGBW usando un Raspbery PI Zero.

Soy un experto en software, por lo que soy bastante nuevo en la electrónica, más allá de un poco de trabajo en los automóviles y el cableado de los enchufes y luces. Hay algunos tutoriales para el cableado de tiras RGB con PI y Arduinos, y todos son bastante similares, ya que utilizan GPIO para activar Mosfets y proporcionar los 12V necesarios para la tira.

He estado siguiendo principalmente este este tutorial aquí , pero agregando un Mosfet adicional para el pin LED blanco.

Aquí está mi esquema (cables amarillos = > blanco):

Utilicé4IRLB8721PBF30V,62ANMOSFETdecanal,5metrosdetirade12VDC5050rgbw(especialdeeBay,nomuchosdatos).ElGPIOestáconectadoalapuerta,elcanaldebandaRGBWestáconectadoaldrenajeyel12Valafuente.

TambiéninstalépigpiodenelPI utilizando el método 1 .

Cuando todo está funcionando, se enciende:

Sinembargo,meparecequesiemprepareceestarcompletamenteiluminado.CuandointentocambiarlosnivelesatravésdelospinesGPIOusandocomandoscomoeste(desactivarlo):

pigsp170pigsp220pigsp240pigsp270

oesto(hazlorojo):

pigsp17255pigsp220pigsp240pigsp270

Básicamente,nopasanadaysemantieneenun100%desalidaentodosloscanales.

Mipregunta:¿Cómodeboabordarladepuracióndeesteproblema?Solotengounmultimetrobarato.

Además,megustaríavolveraverificarmicomprensión.

Alprincipio,penséqueMosfetsusabaelvoltajedelacompuertapara"cambiar" el voltaje más grande de fuente / drenaje. Entonces, cuando la salida del GPIO alcanza un umbral, el mosfet se enciende y el 12V pasa de la fuente al drenaje.

No puedo ver cómo convertiría la señal PI de frambuesa (¿angalog?) del GPIO a cualquier otra cosa que no sea ON o OFF 12V.

¿Mosfet toma el voltaje de la puerta y amplifica los 3.5V a 12V de manera proporcional? Entonces, ¿la salida de 1.75 V (un valor de 127) produciría 6 V, y por lo tanto ese canal tendría un brillo 'medio'? (¡Si funcionó!)

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He conectado solo un solo Mosfet con un solo color en el RBG,

El pin central está en el canal RGB R. El pin derecho es a 12V- (tierra)

El RGB + es 12V +

Ahora, cuando toco el pin izquierdo a 12V- (tierra), ¿debería apagarse a la derecha? Esto es simular una salida BAJA (disculpe el horrible diagrama de pintura):

Prueba 1 (debería estar desactivada):

Prueba2(deberíaestaractivada):

Loqueconsigoesunpocodesordenado.Seenciendeyseapaga.Avecesestáconstantementeapagado,peroamenudoesbastantebajo.Entonces,derepenteestáENCENDIDOlleno,luegoparpadea.

Seapagamásamenudoquenocuandoelterrenoestáenorigen,yseenciendemásamenudoquecuandoestáenelsueloa+12V(o+3.3/5VenelPI,noenelGIPO),peroestáentodolugar.Amenudo,nose"apaga", simplemente es muy bajo, pero incluso así funciona como si hubiera una conexión suelta o algo así, incluso a través de un intento de soldado de todas las conexiones.

No puedo pensar en nada que pueda causar esto, pero ¿Mossfet es peligroso? Podría haber causado problemas al soldar la conexión.

    
pregunta Joe

2 respuestas

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Puede que esté un poco desconcertado, pero probablemente porque te desconcertó primero.

  

Utilicé 4 IRLB8721PBF 30V, 62A N MOSFET de canal,

No son NPN (como en el título). Son MOSFETs :)

  

¿Cómo debo abordar la depuración de este problema?

Desconecta el RPi en absoluto. Intente conectar la puerta de cualquier mosfet a la fuente. Los leds deberían apagarse. Si están conectados a +12, deberían continuar. A menos que haya entendido mal tus esquemas.

Luego repita el mismo nivel ALTO / BAJO de alimentación simple desde el RPi (no PWM). Esto ayudará a comprender si sus pines controlan los leds a través de mosfets.

No te olvides de desactivar los pull-ups en los pines si los tienes.

    
respondido por el Rodion Gorkovenko
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Al principio pensé que Mosfets usaba el voltaje de la compuerta para "cambiar" el   mayor fuente / voltaje de drenaje. Así que cuando la salida del GPIO alcanza un   umbral, el mosfet se enciende y el 12V pasa de la fuente a   drenar.

VERDADERO. (En realidad, la tensión no pasa, es la corriente la que pasa.)

  

Es el Mosfet el que toma el voltaje de la compuerta y amplifica los 3.5V a 12V   ¿proporcionalmente? Entonces, una salida de 1.75V (un valor de 127) produciría 6V, y   ¿Entonces ese canal sería de 'medio' brillo? (¡Si funcionó!)

FALSO.

El comando

pigs p controla una salida PWM. Debe verificar si sus salidas están configuradas correctamente como PWM (no estoy familiarizado con las frambuesas). Cuando controla el ciclo de trabajo de PWM cambiándolo de 0 a 255 (== 0% a 100%), controla el tiempo que debe estar encendido su canal de color. Si su frecuencia PWM es de 50 kHz (período de 20us) y su ciclo de trabajo es de 64 (aproximadamente el 25%), el canal debe estar encendido durante 25% * 20us = 5us y desactivado para el resto de 15us. De esta manera se atenúa una tira de LED. Hasta ahora, todo bien.

La otra cosa a considerar es conducir tu MOSFET. Creo que hay tu problema. En el PWM de alta frecuencia, se debe utilizar un controlador de compuerta de alta corriente para manejar el MOSFET correctamente. Es debido a su capacitancia de entrada (y también a la tapa de transferencia inversa).

Primero intente configurar la Raspeberry para una frecuencia PWM más baja. Cualquier cosa por encima de 100Hz está bien para el parpadeo de la luz visible del ojo y más de 18-20kHz no producirá un sonido que el humano pueda escuchar. Luego, puede obtener algunos controladores MOSFET actuales de al menos 1.5A y conectarlos entre la Pi y la puerta de cada MOSFET.

Un osciloscopio sería de gran ayuda aquí. ;)

    
respondido por el Todor Simeonov

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