Alimentando y controlando múltiples tiras LED de 12V con Arduino LilyPad USB

Estoy tratando de usar un Arduino Lilypad USB para controlar varias tiras de LED blancas de 12V separadas. Sin embargo, estoy luchando para averiguar cómo alimentarlos.

El LilyPad solo funciona a 3,3 V y pensé que un MOSFET funcionaría, pero no estoy seguro de cómo hacerlo cuando quiero controlar varias tiras. Todo esto formará parte de un tocado de vestuario, por lo que la fuente de alimentación debe ser bastante compacta y 'ponible'.

Cualquier ayuda sería muy apreciada.

Gracias

EDITAR: para responder al comentario de que no hay suficiente información: Sí, quiero apagar las tiras en patrones usando LilyPad, por lo que cada tira debe estar en un pin diferente. Habrá 4 tiras, cada una de 18 LEDS blancos. En este momento tengo una tira funcionando conectada a un MOSFET 2A, batería de 9V y el LilyPad. Entonces mi pregunta es cómo puedo conectar mejor las otras tiras y sus respectivos MOSFET al LilyPad y la misma batería de 9V, o de hecho hay una mejor manera de hacerlo. En cuanto al tamaño, todo, excepto las tiras, deberá caber en una especie de bolsa de tela en la parte posterior de la cabeza. Mi plan es simplemente hackearlo y ver, pero cualquier conocimiento o consejo real sería muy útil.

EDICIÓN 2 (situación actual): el circuito funciona, pero las luces no son tan brillantes como deberían. Estoy usando MOSFET FQP2N60C, pero no tengo resistencias en el circuito. También simplifiqué el diseño, por lo que solo usa pines LilyPad 2; 3 tiras de LED están conectadas en serie en uno y 4 tiras de LED están conectadas en serie en el otro. También estoy usando una batería de 9V y 2 pilas AA para alimentar las tiras. Cualquier consejo sobre qué factor podría estar haciendo que las luces no sean tan brillantes sería realmente útil. ¡Gracias!

Se proporciona tan poca información... ¿Cómo desea controlar los LED? ¿Simplemente se encienden o quieres algún tipo de patrón de parpadeo? ¿Necesitas controlar cada tira por separado? ¿Cuántas tiras de LED? ¿Cuáles son las especificaciones de las tiras? ¿Cuánto tiempo necesita ser alimentado? ¿Qué significa "compacto"? Hay una gran diferencia entre algo que tiene que esconderse en un tocado de plumas y algo que tiene que caber en una ranura de un casco. Obv, necesitará una batería y un regulador boost o buck dependiendo del voltaje de la batería; muchas formas de controlar los LED.

Respuestas (3)

Simplemente use un optoacoplador de 4 pines PC817. Tiene 4 pines. Conecte pin1 al pin de su lilypad, pin2 es gnd. Aplique 12 v en el pin 4. Conecte una resistencia desplegable de 10k en el pin 3 y verifique la salida de este pin, obtendrá 11.7-11.8v que creo que es suficiente para usted.

Si desea controlar los LED cambiando la conexión a tierra/retorno de la tira de LED, esto se puede hacer fácilmente conectando un transistor NPN (es decir, 2n3904) que tenga suficiente clasificación de corriente de colector. El terminal base a un pin arduino usando una resistencia limitadora. El lado del ánodo de la tira debe conectarse a la fuente de 12 V y la resistencia limitadora de LED (R1) debe usarse en algún lugar del circuito de la serie de LED para proteger los LED de sobrecorriente (HUMO). El lado del cátodo al término colector del transistor. El arduino puede hacer parpadear la cadena usando bit banging digitalWrite() o puede hacer algo de PWM para controlar la intensidad si la frecuencia de PWM está por encima de ~ 45 Hz (ver analogWrite()). Las resistencias reales utilizadas dependerían de la caída de Vf de la cadena de LED y la (Imax) de los LED. Una resistencia de 1K para la base del transistor (R2) es un buen comienzo. No olvide calcular la Vce sat del transistor. Este diseño se puede escalar a potencias más altas ajustando el transistor y las resistencias. Buena suerte.

es un buen comienzo Un MOSFET generalmente necesita un mayor voltaje de puerta (Vgs (umbral)) antes de conducir.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Fantástico, gracias por tu ayuda. Lo tengo todo funcionando, pero las luces no son tan brillantes como podrían ser. Estoy usando MOSFET FQP2N60C, pero no tengo resistencias en el circuito. También simplifiqué el diseño, por lo que solo usa pines LilyPad 2; 3 tiras están conectadas en serie en uno y 4 tiras están conectadas en serie en el otro. También estoy usando una batería de 9V y 2 pilas AA para alimentar las tiras. Cualquier consejo sobre qué factor podría estar haciendo que las luces no sean tan brillantes sería realmente útil. ¡Gracias!
La batería de 9V es el problema.

Un cálculo rápido del dorso de la mano es que una sección de 18 ledes de 12v 5050 leds blancos son 6 segmentos de ~60mA cada uno, por lo que 0,36 amperios cada uno. Si tiene 4 franjas en "serie", necesita 1,44 amperios a 12 V. Tu mosfet está bien para eso. Si es la tira de LED de un solo diodo en lugar de 5050, entonces son solo 20 mA por segmento, o 0,12 amperios por tira de 18 LED. Y eso es realmente a 14V. Menos a 12 o menos voltajes.

El problema es que su fuente de poder no la va a cortar aquí. Una batería de 9V con tanta corriente no funcionará. Un paquete de baterías de 7 u 8 baterías AA funcionaría. O también lo haría un cargador de batería USB con un convertidor elevador/elevador para aumentar de 5 V a 10 ~ 12 V.

Actualización: las pruebas de OPS mostraron que 3.3V no fue suficiente para activar el VGS de los mosfets originales.

Gracias por los cálculos. Estoy usando uno de 9V y 2 AA en este momento, pero no obtengo el brillo, ¿crees que debería serlo?
Los nueve voltios, incluso con 2 pilas AA en serie, siguen siendo un problema. Si es débil o viejo, peor aún. La segunda posibilidad son los mosfets. No estoy muy seguro de si se encenderán completamente con un voltaje de puerta de 3.3V. Intente reemplazar las baterías con una fuente de alimentación de 12 V para realizar pruebas. Si funciona, entonces son las baterías, si no funciona, entonces es el mosfet. Asumiendo que su código no es un problema.
Entonces, los MOSFET fueron el problema, los 9V + 2AA están bien. Los MOSFET con un voltaje de puerta más bajo lo han resuelto todo. Gracias por tu ayuda.
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