Conducción de LED de alta potencia con este circuito

Acabo de completar la construcción de este circuito ( gracias, alexan ), multiplicado por 3 para cada canal RGB.

R1 = 4.7k
R2 = 1K
R3 = 10K

Q1 = BD140
Q2 = BD139

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Este circuito se utiliza para alimentar LED RGB de 4x20 mA en paralelo y estoy contento con el resultado. Están usando resistencias 510/470/470 para los canales RGB respectivamente.

Ahora me gustaría hacer lo mismo pero encender un LED de potencia mucho mayor , pero tengo algunas preguntas antes de seguir adelante y comprarlo.

  1. ¿Cuál es la razón para no tener un cátodo común, sino tener +/- para cada canal? ¿Puede el cátodo ir a una tierra común en mi circuito, mientras que cada uno de los ánodos va al emisor de cada Q1?

  2. ¿Sería suficiente el esquema anterior para controlar estos LED? (recuerde que el esquema representa un solo canal)

  3. ¿Cómo calculo los valores de resistencia para cada canal para una fuente de alimentación de 12 V CC? ¿La corriente de 350 mA es para los 3 canales o es por canal?

Si es por canal, cada canal necesitaría 166,67 mA de corriente. El cálculo que estoy usando es:

Voltaje directo típico R/G/B ( hoja de datos ) = 2.4/3.5/3.4

Red = (12V - 2.4V) / 166.67 = 57 Ohm (1.6W) 
Green (12V - 3.5) / 166.67 = 50 Ohm (1.4W) 
Blue (12V - 3.4) / 166.67 = 51 Ohm (1.4W)

Esto no me parece del todo bien, porque la potencia total es de 4,4 Watts.

Entonces, ¿dónde me estoy equivocando?

Cuidado con poner LEDs en paralelo. Siempre coloque una resistencia de balasto en serie con cada uno.

Respuestas (1)

¿Cuál es la razón para no tener un cátodo común, sino tener +/- para cada canal? ¿Puede el cátodo ir a una tierra común en mi circuito, mientras que cada uno de los ánodos va al emisor de cada Q1?

Pero el cátodo es común (suponiendo que la resistencia del LED esté conectada al lado del ánodo), todos los cátodos están conectados a tierra, por lo que también están conectados entre sí.
Si ha conectado las resistencias al lado del cátodo de los LED, entonces no puede conectarlos entre sí.
No estoy seguro de por qué mencionas el emisor, los leds están conectados entre el colector y tierra.

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¿Sería suficiente el esquema anterior para controlar estos LED? (recuerde que el esquema representa un solo canal)

Si aumenta la corriente base para que sea suficiente, también puede impulsar LED de mayor potencia.

¿Cómo calculo los valores de resistencia para cada canal para una fuente de alimentación de 12 V CC? ¿La corriente de 350 mA es para los 3 canales o es por canal?

La corriente base debe ser de aproximadamente 1/10 a 1/20 de la corriente de salida para saturar el transistor y tener una baja caída de voltaje en el emisor-colector.

Cuando usa un color (los otros están apagados), puede usar 350 mA con seguridad, pero tengo dudas sobre la corriente máxima total cuando los tres están encendidos.

Esto no me parece del todo bien, porque la potencia total es de 4,4 Watts.

No hay nada malo en el cálculo. Lo que obtiene es la potencia disipada en cada resistencia para el voltaje de entrada/corriente de salida dado.

Gracias de nuevo @alexan. ¿Qué quiere decir con aumentar la corriente base? ¿El que viene del pin de salida PWM en el Arduino? También menciona que la corriente base debe ser de 1/10 a 1/20 de la corriente de salida. ¿Entonces necesito 35mA a 17.5mA provenientes de arduino? Obviamente dividido por 3 para cada canal. Por último, ¿dice que los LED están conectados entre el colector y la tierra? ¿Cómo es eso? En el esquema, el loadestá entre el emisor PNP y tierra.
@ Marko So I need 35mA to 17.5mA coming from arduino?No, necesita esa corriente en la base de Q2 (procedente del colector de Q1). La corriente base de Q1 será inferior a 5 mA. Obviously divided by 3 for each channeldepende de la corriente de salida, si es 350 mA por color o 350 mA en total para los tres (es decir, 117 mA por color). The load is between the PNP emitter and groundEl emisor es el triángulo, la carga está conectada al colector de Q1.
En ese caso lo he cableado mal. El colector y el emisor están invertidos en Q2. Pensé que la idea era proporcionar corriente al colector y usarla desde el emisor, y así fue como cometí el error. Entonces, además de cambiar los pines Q2, ¿qué más debo hacer para permitir que este circuito funcione con los LED de alta potencia, suponiendo que la corriente esté dividida (es decir, 167 mA cada uno)?
PD: la placa actual parece funcionar incluso aunque los E/C estén invertidos.
@Marko En mi respuesta anterior, invertí los nombres Q1/Q2 (lo siento), aquí está la versión correcta: So I need 35mA to 17.5mA coming from arduino?No, necesita esa corriente en la base de Q1 (procedente del colector de Q2). La corriente base de Q2 será inferior a 5 mA. Obviously divided by 3 for each channeldepende de la corriente de salida, si es 350 mA por color o 350 mA en total para los tres (es decir, 117 mA por color). The load is between the PNP emitter and groundEl emisor es el triángulo, la carga está conectada al colector de Q1.
@Marko R2 limita la corriente base, se puede calcular como (9v-1.2v)/R2. Tenga en cuenta que 1,2 v representan aproximadamente 0,7 v para la caída del emisor base de Q1 más aproximadamente 0,5 v de caída en el colector/emisor de Q2. Para 35mA (relación 1/10 de 350mA) necesita 7.8v/0.035A=222Ohm o puede optar por una relación 1/20.
Ah, eso tiene sentido ahora. Gracias. Tendré que volver a calcular estos valores ya que lo conduciré desde una fuente de 12V en lugar de 9V. Entonces será (12v-1.2v) / 0.035A = 308Ohm. Supongo que las otras 2 resistencias pueden permanecer como están.
@Marko La resistencia base de Q2 probablemente también debería reducirse. La corriente es (5v-0.7v)/4k7 = 0.91mA que está en el lado bajo para una salida de 35mA. Un valor de alrededor de 2.2k sería mejor.
Ah vale, tienes razón. Acabo de recibir una respuesta en el sitio web de SparkFun It’s per-channel. Keep the different Vfs and your power dissipation in mind if you actually drive them at 350mA (for which you should be able to find a multitude of drivers - 350mA is pretty common).Así que tendré que volver a calcular estos valores una vez más :))
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