Malas noticias: su diseño no es tan realista como es. Pero intentemos hacerlo viable.
Primero, una información básica: no necesitas las resistencias. STP16CPP05 es un controlador de corriente constante , por lo que supervisará y limitará la corriente en sí. Así que olvide las resistencias, simplemente disiparán la energía inútilmente y aumentarán los requisitos de voltaje de suministro.
Ahora, por qué no funciona:
- El uso de un suministro de 14.7V para alimentar una cadena de 7 * 2.1V LED es arriesgado. A menos que coloque los LEDS con mucha precisión y mantenga la temperatura constante, la caída Vf de los LEDS probablemente variará entre 1.8V - 2.2V. Además, el controlador tiene una caída de voltaje (~ 350mV, consulte la tabla 11 de la hoja de datos). Por lo tanto, necesita más margen para asegurarse de que puede conducir los leds a 20 mA. Se requiere un mínimo absoluto de
2.2V * 7 + 0.35V , pero recomendaría al menos 17V para tener en cuenta la tolerancia de la fuente de alimentación.
- Un suministro de 30V lo pone por encima del voltaje de salida máximo STP16CPP05, especificado a 20V.
Entonces, ahora, supongamos que usamos un suministro de 17 V y una matriz de 7 x 28. Veamos cuál será la peor disipación de potencia del chip del controlador. Si tomamos el VF mínimo de diodos (por ejemplo, 1.8V) y el voltaje de suministro máximo (por ejemplo, 17.85V si decimos que tiene una tolerancia del 5%), significa que la caída de voltaje del controlador debe ser 17.85 - 1.8 * 7 = 5.25 V. Tiempo 20mA por 16 cadenas por chip, significa que cada chip STP16CPP05 se disipa ~ 1.7W en el peor de los casos. Guau. Pero esto es viable con el paquete de chips TSSOP24 with pad expuesto . Sin embargo, es mejor soldar la almohadilla.
Tenga en cuenta que sería aún peor con la matriz de 14 x 14 (si pudiéramos usar voltajes más altos con este controlador). Debido a que lo que dificulta el tamaño es la tolerancia Vf, así que cuantos más LED tenga en su cadena, mayor será la caída de voltaje en el peor de los casos que tendrá en el chip (y, en consecuencia, mayor será la potencia disipada en cada chip). p>
Entonces, lo que realmente recomendaría, para que sea seguro, es mantener la tensión de alimentación a 12V. Esto elimina la necesidad de un refuerzo y distribuye el poder disipado en más controladores porque tiene menos LED en cada cadena. Significa que tendrías 5 LED por cadena (2.2V * 5 + 0.35V = 11.35V de alimentación mínima). Lo sé, esto no encaja bien con los requisitos de los 196 LED, porque ni siquiera es un número integral de cadenas (39.2 cadenas), y ahora necesita 3 chips de controlador. Pero esto en realidad lo hace más simple (sin impulso, menos potencia en los controladores). Para distribuir mejor la potencia, ponga solo 14 cuerdas por chip. La potencia máxima para un chip de controlador ahora es ~ 1W (con un suministro de 12.6V máx.). Trabajable con el paquete SO-24. Con un suministro máximo de 14.4V (batería de plomo-ácido), haría 1.5W. Mucho más cerca del límite, pero todavía aceptable con este paquete, si el flujo de aire es suficiente en el caso. En caso de duda, agregue un chip de controlador adicional y coloque solo 10 cadenas por chip.
Nota: en el tercer chip del controlador, tendrá 11 cadenas completas más una que solo tiene un LED. Esta cadena de LED solo aumentará la disipación en el chip. Esto aún está bien en este caso porque solo tiene 11 cadenas completas, pero podría colocar una resistencia en esa cadena para mover parte de esta disipación del chip a la resistencia. El valor máximo de la resistencia es (tensión de alimentación mínima - 2.2V - 0.35V) / 20mA) = 440Ω. Que sea un 1 / 4W.