TLC5940 con 200 LED de batería de automóvil

Para un proyecto alimentado por batería, debe tener en cuenta toda la energía que está desperdiciando.

Debería poder hacer esto con una fuente de alimentación de 3.3V.
Hay muchos LED blancos que tienen un voltaje directo más bajo y mucho más brillantes que el que vincula. El enlace RGB no funcionó.
Puedes conseguir LEDs blancos con una intensidad luminosa de 46.000 mcd.
Podría reducir la corriente por un factor de 8 (2,5 mA) y reducir en gran medida la carga de la batería con el mismo brillo.
Estos son algunos ejemplos de LED blancos más brillantes: LED blancos de DigiKey

A 3,3 V puede ahorrar un 33 % adicional por la reducción de voltaje.
Si redujo la corriente a 2,5 mA, reducirá el voltaje directo del LED, lo que ahorrará un poco de energía.

Puede reducir la capacidad de su batería en más de 10 veces al reducir el voltaje y la corriente.

Esto también evitará que el TLC5960 se caliente demasiado.

¿Cómo calcular resistencias para TLC? ¿O no hay necesidad de ninguno..?

El TLC 5940 proporciona una corriente constante, por lo que no se necesita resistencia.

¿Y cómo calcular resistencias para LED?
Se dice I = 39.06/R(en ohmios) (no se porque U es 39,06..) U = (Vc-Vled)/ILed => (5-3,4)/0,03 = 53ohm ?

Innecesario.

¿Cómo proteger los TLC de cualquier posible sobrecalentamiento del que no estoy al tanto?

Probablemente no sea necesario, si el calor fuera un problema, reduciría la corriente.

¿Son correctos mis cálculos de LED mA? Como medí con un solo LED encendido, entre el pin de 5V de arduino y la placa de pruebas, se mostró ~ 36 mA en el multímetro. He adjuntado el boceto a continuación, solo muestra dos TLC, pero este cableado continuará como se muestra.

Solo necesita una resistencia, R _IREF para cada TLV5940. El valor se calcula usando la fórmula en la Sección 8.3.7 de la hoja de datos. La resistencia establece la corriente máxima para los 16 LED.

Tenga en cuenta que no hay resistencias LED para limitar la corriente.

RGB

Una cosa que debe comprender es que no puede simplemente mirar la calificación de mcd. También debes considerar el ángulo de visión.

El mcd es la intensidad del haz de luz que se emite. El ángulo de visión es el tamaño del haz. Los dos juntos es la cantidad de luz (flujo luminoso, es decir, lúmenes) que se emite.

Su LED verde es de 14400 mcd (14,4 candelas)n a 30° = 3 lúmenes.
Otro verde podría tener solo 7200 mcd (7,2 cd) pero un ángulo de visión de 60°.
¿Cómo se comparan estos? ¿El tuyo es el doble de brillante? Si y no. Depende del ángulo desde el que vea el LED.
Si compara la cantidad de luz que se emite, la diferencia es 2x.
Excepto que el 7.2 cd emite el doble de luz que el LED de 14.4 cd.
El 7.2 cd @ 60° = 6 lúmenes

Pero si mira el LED directamente a 0°, el suyo es el doble de brillante.
Se trata de cómo la luz emitida es dirigida ópticamente por la forma del LED.

Si ve el LED desde un ángulo de 30°, no podrá ver el suyo. Mientras que a 30° se verá el LED de 7.2 cd al 50% de intensidad, o equivalente a un LED de 3.6 cd.

Tu RGB se ve muy bien. El ángulo de visión es un poco pequeño, pero si se ve de frente, muy bien.

A continuación se muestra un gráfico de la radiación espacial de su LED (dirección de la luz). El arco por el 0.5 resaltado es el punto de intensidad del 50%.
A 15° (la mitad de los 30°) la intensidad es del 50%.

Con respecto a las resistencias, el TLC5940 utiliza un controlador de sumidero de corriente constante para las 16 líneas de control de LED. Esa corriente de referencia se establece mediante una resistencia, consulte la figura 1 de la sección 6.7. Hay una función de atenuación proporcionada por la capacidad de PWM. Tenga en cuenta que para el equilibrio de color, los LED RGB son complicados, ya que si los tres LED reciben la misma corriente, es posible que la luz no se vea 'blanca' a simple vista, por lo que podría complicarse, especialmente porque esa resistencia de referencia se aplica sobre las 16 líneas, por lo tanto, usa PWM para reequilibrar o ejecuta cada color R/G/B en un TLC5940 separado y ajusta la resistencia de referencia.

Una cosa a tener en cuenta en las hojas de datos es cómo cambia el voltaje directo de CC para cada LED (incluso dentro de un lote de LED con min/typ/max). Los grados de color y luminosidad (binning es la lengua vernácula) pueden volverse críticos en aplicaciones de alta gama (no sé en qué se incluyen las suyas). el 3.4V es el LED blanco típico, observe los 2.1/3.1 típicos para el R/GB, más la dispersión. Una resistencia de 53 ohmios descargaría
60 mA en el LED rojo (típico). Es por eso que la técnica de sumidero actual en el TLC5940, el brillo es proporcional a la corriente.

De las hojas de datos de LED, debe configurar su corriente a 20 mA o menos para obtener la mejor confiabilidad de LED, por lo que esto indica una resistencia de referencia de aproximadamente 2K ohmios.

Con respecto al sobrecalentamiento del TLC5940, debe prestar atención a las secciones 11.2, 11.3 y 9.x.

La Figura 3 le da una idea de la potencia disipada en el chip por los disipadores de corriente, por lo que 02A * 0,5V *16 salidas = 0,16W por chip, lo cual no está mal, para un total de 4W de disipación.

Notará que los diferentes paquetes tienen diferentes tasas máximas de disipación en la sección 6.7 fig 2, -especialmente- si la barra de calor de la almohadilla de alimentación no está soldada correctamente a un plano de cobre muy bueno para alejar el calor del chip. Observe la diferencia de 2:1 y tenga en cuenta que no podrá soldar ese powerPAD con un soldador normal, está debajo del cuerpo del chip. Necesitará como mínimo una estación de soldadura de aire caliente o, mejor aún, un negocio amigable con un horno de reflujo.

Afortunadamente, con 20 mA está bien, pero digamos que decide que desea PWM los LED, entonces es posible que desee cambiar la unidad de corriente máxima a un nivel más alto y ese factor de disipación de energía puede volverse crítico, especialmente dependiendo de la temperatura ambiente.

Recomiendo leer esa hoja de datos y asegurarse de que entiende qué y por qué están haciendo. Tenga en cuenta que las entradas de la unidad LED pueden tomar hasta 17 V CC, lo que significa que también puede hacer cadenas de LED, lo que puede facilitarle la vida (hasta que uno se queme y la cadena se apague).