Controlar tiras de LED individuales de diferentes tipos y longitudes con un solo microcontrolador

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Estoy diseñando un pequeño espectáculo de iluminación compuesto por unas pocas tiras de led individuales que serán controladas por un microcontrolador, Arduino UNO en particular. Quiero controlar 7 tiras de led individuales:

  1. 5x RGB 5050, 60 LED por metro.
  2. 2x UV 5050, 60 LEDS por metro.

Teniendo en cuenta que las tiras LED RGB necesitan 3 pines PWM cada una, y quiero tener un control total sobre el brillo de las tiras UV también, encontramos una 5x3 + 2x1 = 17 pWM en total. Obviamente, ni el Arduino UNO ni el Mega tienen tantos pines PWM, así que decidí ir tras un controlador LED: TLC5940 . Puede controlar hasta 16 canales, por lo que necesitaré 2 de ellos (+ la opción de agregar más tiras más adelante). ¿Me puede guiar si tengo algún flujo en el diseño y quizás si hay una solución mejor para mi situación? La configuración actual es algo como esto:

Las tiras de LED tendrán una longitud variable, pero las mantendré con una longitud máxima de 4 metros. Entonces:

  1. 4x RGB LED 5050, 3 metros cada uno:

    • Amperaje: (1.2A / m * 3m) * 4 tiras = 3.6A / tira * 4 tiras = 14.4A
    • Potencia: (14.4W / m * 3m) * 4 tiras = 43.2W / tira * 4 tiras = 172.8W

  2. 1x RGB LED 5050, 4 metros:

    • Amperaje: 1.2A / m * 4m = 4.8A
    • Potencia: 14.4W / m * 4m = 57.6W

  3. 1x UV LED 5050, 3 metros:

    • Amperaje: 1.2A / m * 3m = 3.6A
    • Potencia: 14.4W / m * 3m = 43.2W

  4. 1x UV LED 5050, 2 metros:

    • Amperaje: 1.2A / m * 2m = 2.4A
    • Potencia: 14.4W / m * 2m = 28.8W

Totales :

  • Amperaje: 25.2A
  • Potencia: 302.4W

Estoy planeando alimentar todas las tiras con una única fuente de alimentación de 12V que permite:

  • Amperaje: 30A
  • Potencia: 360W

Cada pin del controlador LED conducirá a un transistor TIP120 (o quizás TIP31C) para controlar cada canal de color de las tiras (3 transistores para cada tira RGB, 1 para cada UV).

También necesitaré usar un poco de cableado adicional para las tiras en otras para llevarlas todas al controlador (1-3 m) porque estarán bastante extendidas. ¿Debería preocuparme la reducción del brillo?

Además, nunca antes había trabajado con un controlador LED, ¿puede manejar el trabajo para el que lo estoy asignando?

¿Tengo que agregar resistencias a los transistores?

Cualquier ayuda y crítica positiva será apreciada.

EDITAR: La pregunta también se publica en el foro de Arduino. Puede encontrar una referencia al hilo AQUÍ si está interesado.

    
pregunta zhulien

1 respuesta

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Estoy casi completamente seguro de que son ánodos comunes (12V + pin + 3 para cada canal de color a GND).

OK. Así que necesitamos cambiar los pines de GND (interruptor de lado bajo). 

TP120 VCE(sat) = 2.0 Vdc (Max) @ IC = 3.0 Adc
               = 4.0 Vdc (Max) @ IC = 5.0 Adc

Bueno, sus LED no se encenderán muy bien si el transistor consume 2-4 V de su suministro de 12V. Así que usamos un MOSFET.

La corriente máxima por tira es de aproximadamente 5A. No queremos disipadores de calor, por lo que esto significa 0,5 W máximo disipado en el interruptor. Así que debemos seleccionar un MOSFET con 20mOhm RdsON. Si se controlan desde 5 V, estos deben ser un FET de nivel lógico.

Ejemplo . Solo use el motor de búsqueda DigiKey / Mouser con los criterios: RdsON < 20mOhm, Vds 20-40V, Id > 10A, Thru-Hole, ordenar por precio. Si se maneja desde 5V, agregue RdsON < 20mOhm para Vgs = 4.5V, de lo contrario será a 10V Vgs.

Colóquelos en el flujo de aire de la fuente de alimentación para enfriamiento.

Ahora, el controlador ... sus salidas TLC5940 son sumideros de corriente, destinados a controlar los LED directamente. No puede conducir un FET sin ayuda.

Puede conectar las salidas a las puertas FET y agregar pullup, pero las señales se invertirán (los LED se iluminarán completamente cuando PWM esté al 0%).

O podría usar un transistor extra como un inversor como este tipo . Parece bastante fácil.

En este caso, dado que el FET se maneja desde + 12V, ni siquiera necesita un FET de nivel lógico.

    
respondido por el peufeu

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