Usando 25 LEDs IR con Raspberry Pi y Transistor

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Utilizando una Raspberry Pi y 5V, quiero usar 25 LED IR (LED de 5 mm, longitud de onda de 940nm, ancho de haz de 20 grados, 100 mA continuo, pulso de 1000 mA, aproximadamente 1.6V de voltaje directo; enlace ) en paralelo usando 8 pares de 3 LEDs cada par con una resistencia de 2 ohmios y un solo LED con una resistencia de 36 ohmios.

Este tutorial es mi base: enlace

Puede ver que en este tutorial se usa un transistor npn con una resistencia R6 de 330 ohmios.

He ordenado este transistor PN2222 ( enlace ).

Mi pregunta es, una vez que tenga todos los LED y sus resistencias (2 y 36 ohmios) en su lugar, ¿cómo necesitaría instalar los transistores y cómo calcularía la resistencia R6 para mi ejemplo?

Actualización 1:
Aquí está el LED datahseet: enlace Solo están encendiendo / apagando a la vez. Para mi proyecto, necesitaría obtener suficiente luz IR para iluminar una habitación completa de 15 y hasta 35 metros cuadrados, si menos LEDs producen suficiente luz IR, estoy contento con eso. Para la grabación de video se utilizará una Raspberry Pi NoIR Camera. El sistema estará controlado por tiempo, se supone que los LED funcionarán probablemente de 4 a 5 horas para cada marco de tiempo. @KyranF: Tienes razón en que no estaba al tanto de esto, ya que este es realmente mi primer proyecto, incluido más de un LED.

Aquí hay un primer intento de visualizar la solución.

¿EstaconfiguraciónconlosLEDmencionadosyunsentidoMOSFET?¿Creesque14LEDdeestetiposeríansuficientesparailuminartodaunahabitación?

Actualización2:
Estaesmiconfiguraciónactual,quetambiénpareceestarequivocada.NoconsigoquelosLEDsIRseiluminen.

Consejoimportante:estoyusandoresistoresde33ohmiosparalosLED,yaquelosLEDquefinalmentecompréestánusando50mAenlugarde100mAcomolosquesemencionaronanteriormente.Aquíestáelnuevo Hoja de datos

Mi código de Python tiene este aspecto: 

import RPi.GPIO as GPIO ## Import GPIO library
import time ## Import 'time' library. Allows us to use 'sleep'
GPIO.setmode(GPIO.BOARD) ## Use board pin numbering
GPIO.setup(7, GPIO.OUT) ## Setup GPIO 4 Pin 7 to OUT
GPIO.output(7,True) ## Turn on GPIO 4 pin 7
time.sleep(5)## Wait
GPIO.output(7,False)## Switch off pin 7

El cableado se ve así:

AquíhayunadescripcióngeneraldelaconfiguracióndeGPIO:

    
pregunta Daniel

2 respuestas

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Te sugiero que obtengas un mejor transistor clasificado actual, o incluso un buen MOSFET antiguo (mucho mejor, no tienes suficiente espacio para el voltaje para usar el transistor correctamente de todos modos ... quién sabe cómo el tipo con la chispa consiguió cosas para trabajar en todos). Para lo que quiera hacer, obtenga un MOSFET de 2-3 A, o al menos un transistor NPN de 1.5A +.

No es una buena idea operar 3 LED a 1.6-1.8V en 5V, y esperar que una resistencia de 2Ohm regule la corriente correctamente. La variación en el voltaje directo es excesiva, y al tener una resistencia tan pequeña (también con poca tolerancia) no obtendrá muy buenos resultados.

Le sugiero que use 2 LED en serie en cada cadena, y use una resistencia más grande. Para obtener 100mA de 1.4V de repuesto (3.6V de 5V están ocupados por 2 LED en serie) necesita aproximadamente 14 ohmios, lo que seguramente es mejor que 2 en términos de margen de tolerancia. La otra cosa es que tanto 2 como 14 ohmios son valores inusuales / no estándar, puede que necesite encontrar el valor estándar más cercano. Además, recuerde que sus LED solo deben estar encendidos para la imagen, durante un corto período de tiempo, por lo que en realidad no es tan malo si sus LED tienen un poco de sobrecorriente.

Los LED utilizados por el tutorial de Sparkfun son 1.6-1.8V x 10mA, lo que significa que solo son realmente 18mW cada uno, y hay 13 LED. Eso es 13 x 18 mW = 234 mW total de luz IR. Está intentando hacer 25 LED a 1.6-1.8V x 100mA, lo que significa que su salida de luz IR será un ridículo 4.5 vatios. ¿Realmente quieres x20 más luz IR que la que tenía el tutorial? No creo que realmente hayas pensado en nada de esto ...

Lo básico para calcular R6 en su caso es que si termina usando un transistor NPN, la corriente de base en el transistor determina cuánta corriente fluye a través de él. Sus LED hacen la limitación de corriente, por lo que no hay ninguna razón real para utilizar un transistor (que actúe como interruptores de amplificación de corriente). El componente correcto para esta funcionalidad de encendido / apagado digital es un MOSFET de N canales. Sin embargo, ambos deben tener una resistencia de base / compuerta, pero el MOSFET casi no es necesario, más bien se recomienda. Puede ser algo tan simple como 100 ohmios.

La resistencia de base para un transistor le permite controlar la corriente a través del colector-emisor utilizando el factor de ganancia de corriente continua / beta del transistor, que generalmente se muestra en la hoja de datos. Si tiene una ganancia de 100, significa que 1 m en la base permitirá 100 mA a través del colector-emisor. El problema es que, a medida que la corriente de base se acerca a la saturación, la ganancia de corriente disminuye dramáticamente hasta que es bastante baja, como 10 o menos. Esto es diferente para cada transistor sin embargo. Si coloca 40 mA en la base, probablemente se saturará, lo que hará que el transistor actúe más como un interruptor con una caída de voltaje directa mínima, que es lo que querría que sucediera en esta aplicación de conducción de LED.

ACTUALIZACIÓN: basado en la retroalimentación de OP, he proporcionado el siguiente diagrama para mostrar la manera correcta de conectar los LED IR, con un interruptor de alimentación NFET de lado bajo. Tenga en cuenta que el FET debe tener un voltaje de activación de la puerta de "nivel lógico", alrededor de un umbral de 2 V debe ser bueno para el control de 3,3 V El FET también debe estar clasificado para 3+ amperios. Creo que se calculó que era de aproximadamente 800-900mA en forma continua, durante 4-5 horas en este caso de usuario.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el KyranF
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6 bancos de 3 LED de serie son 6 x 100 mA y el led adicional toma otros 100 mA y ya supera la corriente máxima absoluta especificada para el transistor PN2222 que ha ordenado.

También hay otro problema: no se puede confiar en que la caída de voltios de los LED sea exactamente de 1,6 voltios. Algunos podrían ser de 1,5 voltios y otros podrían ser de 1,7 voltios. No vi ningún enlace a una hoja de datos, por lo que Le sugiero que haga más tareas sobre esto y descubra cómo se ve afectada la caída de voltios de los LED cuando se calientan (debido a la corriente de 100 mA).

Probablemente necesitará un mejor circuito de fuente de alimentación de mayor voltaje con más LED en serie.

    
respondido por el Andy aka

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