No estoy seguro de qué transistor usar para la tira de LED

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Estoy intentando controlar una tira de LED mediante una Raspberry Pi, replicando lo que se hace aquí: enlace

Se recomienda usar el transistor IRLZ34N entre el Pi y el cable para cada color en la tira.

Sin embargo, en mi laboratorio tenemos una docena de transistores diferentes, ninguno de los cuales es el IRLZ34N. No tengo suficiente conocimiento de fondo para determinar cuáles otros se pueden usar indistintamente aquí. La salida del pin Pi GPIO es de 3.3V, y la tira de LED toma 12V, y consumirá aproximadamente 32W cuando todos los LED estén encendidos.

En el banco veo MJE3055T, MPF102, TIP31A / 32A / 102/120, entre otros (pero los mencionados anteriormente tienen un factor de forma similar al IRLZ34N). ¿Alguno de estos es intercambiable?

    
pregunta B. VB.

2 respuestas

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Su tira de LED se ejecuta en \ $ I_ {LED} = 32W / 12V = 2.7A \ $. Esta es la corriente que corre a través del transistor.

El MPF102 es un JFET de canal N que no está diseñado para generar mucha corriente (especificaciones de hoja de datos 20mA en \ $ V_ {GS} = 0V \ $).

El MJE3055T y TIP31A son transistores NPN de potencia bipolar. Puede aproximarlos como fuentes de corriente controladas actuales; su amplificación actual, \ $ h_ {FE} \ $, es menor que 100. Esto significa que su base actual \ $ I_B \ $ tendrá que ser mayor que \ $ I_ {LED} / 100 = 27mA \ $. Es probable que sus GPIO rPi no puedan ejecutar esa cantidad de corriente (por lo general, 4 mA para GPIO).

El TIP102 y TIP120 son transistores Darlington NPN. Sus \ $ h_ {FE} \ $ son más de 1000, por lo que no tendrá problemas para conducir los transistores. Sin embargo, la alta ganancia tiene un precio: la tensión del colector-emisor \ $ V_ {CE} \ $ es de al menos 0.7V; en su 2.7A será poco menos de 1V (consulte la Fig. 6 en la hoja de datos ). Esto significa que la potencia disipada en el transistor será \ $ 1V \ veces 2.7A = 2.7W \ $. Al observar la resistencia térmica del transistor \ $ R_ {thj-amb} \ $, la temperatura de la unión estará en \ $ 2.7W * 62.5 ^ {\ circ} C / W = 170 ^ {\ circ} C \ $ por encima de la temperatura ambiente. Esto excede la temperatura máxima permitida de la unión de \ $ T_J = 150 ^ {\ circ} C \ $. Sin un disipador de calor, este transistor tampoco funcionará.

Si decide probar alguno de los transistores NPN (Darlington o no), asegúrese de usar una resistencia limitadora de corriente de base entre su GPIO y la base del transistor. Para limitar la corriente a 4mA, debe elegir \ $ R_B = (3.3V-0.7) / 4mA = 650 \ Omega \ $. Por supuesto que no necesitas exactamente esta resistencia. Una resistencia de 1 kΩ o 470Ω también haría el trabajo.

    
respondido por el corecode
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No. El hecho de que esté en un paquete TO-220 no significa que pueda intercambiarlo. El IRLZ34N es un MOSFET económico de canal N de 55V 30A con puerta de nivel lógico ¡eso es importante!). 46m \ $ \ Omega \ $ Rds (encendido) con una unidad de 5V (también importante). Edición: como dice el transeúnte, el Rpi es 3.3V y esa parte solo se garantiza a 4V. Sería mejor utilizar un MOSFET con rendimiento garantizado a 3.3V. Ciertamente eso es lo que haríamos en un diseño profesional.

Las partes que tiene en TO-220 son todas partes bipolares muy viejas y necesitarían un circuito más complejo para funcionar (y se pondrían relativamente calientes).

    
respondido por el Spehro Pefhany

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