Usando un divisor de voltaje en la salida del controlador LED IC

Entiendo que desea poder alimentar simultáneamente 20 mA a través de cada subparte de 120 LED RGB. Eso es un total de 7.2A a (máximo) 14.4V, para un total general de 104W, de los cuales 24W se disipan en los LED. Si excluye la conversión de voltaje de conmutación, los 80 W restantes de calor deben disiparse en algún lugar.

Un primer paso es establecer la temperatura ambiente máxima que sus chips deben tolerar sin pasar al modo de protección térmica. Luego, puede usar la figura 11 en la hoja de datos para encontrar la potencia que puede manejar un solo chip. Supongamos por el momento 2W. Necesita 120 * 3/24 = 15 chips, para que puedan manejar 30W. Eso deja 50 W para disiparse en otros lugares.

Puede insertar una resistencia en serie con cada LED. Suponiendo una caída en el peor de los casos sobre el LED de 4V, 1V para el chip y una batería baja en el peor de los casos para 10V deja 5V para la resistencia, que por lo tanto debe ser 5 / 0.02 = 250 Ohm. Cálculo del caso opuesto, 2.4V para el LED, 14.4V accu, esto da 14.4 - 2.4 - 5 = 7V para el chip, por lo que disipa 7 * 0.02 * 24 = 3.4W. Eso sigue siendo incómodamente alto.

Una mejor solución sería utilizar un suministro regulado (conmutado) de 5V. Ahora el chip tiene que disiparse (suponiendo una caída de LED en el peor de los casos de 2.4V) 2.6V, para una disipación total de 2.6 * 0.02 * 24 = 1.25 W. Eso es más cómodo. Y no necesita las resistencias (pero a cambio de un solo SPSU).

Mis cálculos muestran cómo puedes evaluar estos dos diseños. Depende de usted proporcionar las cifras correctas (temperatura ambiente, rango de caída de LED, rango de voltaje de la batería, etc.), rehacer los cálculos y evaluar los resultados.

Una resistencia ( ~ 350 Ohms, use 330 Ohm valor estándar ) en cada pin de sumidero actual, en serie con el LED y luego a Vcc (12 voltios) funcionará bien.

Las resistencias eliminarán parte del voltaje excedente, lo que disminuirá el voltaje a través de (y disipará dentro) el IC del controlador LED. Esto no afectará la operación del TLC5947, ya que cada línea de sumidero dentro del IC usa un regulador de corriente constante al que se hace referencia contra Iref: consulte el Diagrama de bloques funcionales en la página 5 de la hoja de datos. Por lo tanto, la función de sumidero de corriente es esencialmente independiente del voltaje Vo, hasta 30 voltios.

Sin embargo, el uso de una única resistencia de alto vataje vinculada a Vcc para disminuir el voltaje puede resultar en inestabilidad, ya que el voltaje Vo observado por las líneas del sumidero variará dependiendo del Vf de los LED individuales a medida que se enciendan, y también por número de LEDs encendidos en cualquier momento.

Notas :

• Se requiere espacio suficiente para el voltaje directo del LED, para que la parte TLC regule la corriente de manera efectiva. Para conveniencia de cálculo, tome este espacio mínimo para ser 1.7 voltios (+ Vf 3.3 voltios = 5 voltios).
• Las resistencias individuales deben estar clasificadas para disipar suficiente potencia, es decir, para 20 mA y (12 - 5 =) caída de 7 voltios, las resistencias de 1/8 vatios serán insuficientes, 1/4 vatios ser requerido.