TLC5940NT + tira led 12v 5050

Estoy tratando de averiguar si podría usar 16 tiras de LED blancas de 5 cm 12v 5050 con el TLC5940

La configuración Array/paralell en la tira es algo como esto:

+12V    
+   -|>|-   -|>|-   -|>|-   -/\/\/\-    +   R = 150 ohms
+   -|>|-   -|>|-   -|>|-   -/\/\/\-    +   R = 150 ohms
+   -|>|-   -|>|-   -|>|-   -/\/\/\-    +   R = 150 ohms

ingrese la descripción de la imagen aquí

Usando http://led.linear1.org/led.wiz para calcular los valores, se me ocurrió esto:

  • cada resistencia de 150 ohmios disipa 43,35 mW, el asistente piensa que 1/4W
  • todas las resistencias disipan 130,05 mW juntas
  • los diodos disipan 489,6 mW en total
  • la potencia disipada por la matriz es de 619,65 mW
  • la matriz extrae corriente de 51 mA de la fuente.

Esto probablemente sea correcto, ya que con un controlador LED de 12v regulado, medí 15 cm y fue de alrededor de 120-130 mA.

El TLC puede absorber 120 mA (con un disipador de calor adecuado).

Entonces supongo que podría manejar 51mA... pero es a 12v

Al leer la hoja de datos de TLC y la siguiente publicación http://forum.arduino.cc/index.php?topic=143539.0 , probablemente encontré lo que necesito.

A 120 mA, una resistencia de 15 ohmios absorberá 1,8 V.

Entonces... si el LED toma 2.4V, la resistencia toma 1.8V, eso deja 0.8V para el TLC5940.

0.8V*120mA*16=1.536W disipación total - eso está dentro de las especificaciones.

y

Mis LED usan 3,2 V a 120 mA, por lo que 5 V-3,2 V = 1,8 V.... 1,8 V * 120 mA == 0,216 W por canal. 2.5W/ 0.216W = 11.57 ..... Entonces puedo ejecutar 11 de estos LED.

So: 


9.6v (3x3.2v) @ 51mA so 12v-9.6v = 2.4v * 51mA = 122.4mW * 16channels = 1,958W.

"2,0 vatios en el TLC5940NT" ¿es correcto este cálculo?

¿Necesito un disipador térmico de 2 vatios en el TLC5940?

El TLC5940NT es bueno porque solo necesita una resistencia para imponer la resistencia en todos los LED. pero como en esas tiras de 5 cm las resistencias ya están soldadas ¿ qué debo poner en el pin iref (20)? sin resistencia? ¿al suelo? una pequeña resistencia?

SI lo anterior no funciona

La mayoría de los ejemplos que utilizan transistores y mosfets para aumentar la potencia utilizan transistores tipo PNP/P. Mientras que la hoja de datos oficial sugiere transistores NPN o Mosfets tipo N.

Uso de TLC5940 con voltajes de suministro de LED más altos y LED en serie

Al usar transistores NPN, probablemente esté invertido al final... pero más eficiente... ¿no? Pero también con transistores PNP está invertido, ¿verdad? ¿Por qué hay más ejemplos con transistores PNP?

Si el cálculo anterior es correcto, probablemente necesite usar transistores.

Los mosfets que tengo son todos de tipo n, pero no tengo suficiente potencia para saturar completamente cada mosfet considerando 5v. así que creo que me decanto por los transistores. tengo algunos p2n2222a NPN. esos pueden absorber 500 mA cada uno ... eso debería permitirme no sobrecalentar mi circuito. esto también me permitiría usar 15 cm por canal.

En ese caso, ¿cómo debo configurar el TLC5940NT? Al mirar el pdf de TI, parece sospechoso que el emisor vaya directamente al suelo. dice que usar un NPN permite hacer todos los cálculos basados ​​​​en el transistor, por lo que en realidad podría hundir 500 mA (con el disipador de calor adecuado en NPN)? Vcc viene de 5v o 12v? y que resistencia debo poner en la base del npn?

5 cm suena grande.
Los cálculos me dejan un poco confundido. En un momento dice "con un controlador de led de 12v regulado, medí 15 cm y estaba alrededor de 120-130 mA". Entonces, ¿es esa la corriente a través de un 'segmento' de 3 o 9 LED? Entonces los cálculos hablan de 51mA. ¿De dónde salió esa figura? En un punto, los LED usan 3,2 V a 120 mA, luego en otro 2,4 V. ¿Cuál es? En un punto, la resistencia es de 150 ohmios, en otro de 15 ohmios. ¿Esa imagen es la tira que estás usando? La imagen muestra resistencias SMD marcadas como "151", que son 150 ohmios. Si el voltaje es de 12 V, entonces una resistencia de 150 ohmios limitaría inmediatamente la corriente a 80 mA de todos modos.
sí Segmento de 9 leds = 120mA, 51mA es para un segmento de 3 leds calculado automáticamente por led.linear1.org/led.wiz simplemente ingrese los valores correctos. La mayoría de los leds blancos son 3.2v-3.6v. 2.4v es el exceso de los 12v considerando 3 5050leds leds.no no 80 , 51mA
cada led tiene 3 cátodos y 3 ánodos.

Respuestas (1)

Use dos TLC5940 y solo use la mitad de los pines de SALIDA conectando solo 8 conjuntos de LED a cada TLC5940. Conecte los TLC5940 en serie, por lo que no se necesitan pines adicionales para controlar los TLC5940.

Luego, para los cálculos de potencia, la disipación de potencia se reduce a la mitad.

Esa hoja de datos para los LED dice que la caída de voltaje en el peor de los casos (más baja) es de 3V.

Entonces, 3 LED son una 'cadena' en serie 3x3V = 9v
Caída de voltaje de la resistencia = 12V-9V = 3V
corriente = 3V/150Ω = 0.02A (20mA)
Tres juegos paralelos de tres cadenas en serie = 0.06A (60mA)
16 juegos de 0.06 Una cuerda es 0.96A (960mA)

Al observar los gráficos en la hoja de datos del TLC5940 , su caída de voltaje para una corriente de 60 mA podría ser inferior a 1 V (Figuras 5 y 6), lo que reducirá la corriente, pero producirá una disipación de potencia en el peor de los casos: 0,96 A x <1 V = <
0,96 W (alrededor de 1 W)

La impedancia térmica del paquete PDIP es de 48 °C/W, por lo que 1 W eleva su temperatura en 48 °C.

La temperatura máxima de funcionamiento es de 85 °C, por lo que podría ser un poco ajustado si los componentes electrónicos están dentro de una caja, pero tal vez esté bien si está expuesto al aire, en una oficina (por ejemplo, con aire acondicionado).

Los otros paquetes tienen mejores características térmicas, por lo que podría diseñar una placa de circuito impreso y utilizarlos. Sin embargo, si esto es para una pequeña cantidad de sistemas, podría ser igual de fácil usar dos PDIP TLC5940 y obtener más margen.

EDITAR:
Recuerde, la salida de luz total de un LED se reducirá si se multiplexa porque solo está encendido durante una fracción del tiempo. Por lo tanto, la multiplexación puede no ser una opción útil. Si es una opción útil, porque los LED no necesitan estar completamente encendidos todo el tiempo, entonces el TLC5940 probablemente podría controlar los LED directamente, funcionando a un ciclo PWM más bajo que el encendido completo y, por lo tanto, necesitando disipar menos calor. , de todos modos.

Lo que destruye la electrónica de semiconductores es la temperatura, no solo la potencia.

Entonces, incluso si la especificación dice que el TLC5940 manejará la energía, aún podría funcionar mal si se calienta demasiado. Si estuviera encerrado en una caja, la temperatura ambiente aumentaría y, aunque el TLC5940 PDIP puede disipar 1 W para un aumento de temperatura de 48 °C, dentro de una caja calentada a 40 °C, funciona más allá de las especificaciones recomendadas.

Si el TLC5940 funciona por encima de su máximo recomendado de 85C, fallará mucho más rápido. Una temperatura lo suficientemente alta podría incluso dañarlo (he usado piezas más antiguas con 'protección térmica' pero aún así se han destruido por sobrecalentamiento). Incluso si la protección térmica del chip funciona, el efecto puede ser reducir el brillo de las luces, por lo que tratar de calentarlo demasiado puede ser contraproducente.

Entonces, siempre que se enfríe lo suficiente, incluso el PDIP TLC5940 (su peor paquete para disipación térmica) debería poder manejar 1 W sin que el aumento de temperatura alcance los 85 ° C.

Personalmente, intentaría hacer algunos experimentos para obtener algunos datos reales. Los cálculos indican que debería funcionar bien, pero las condiciones reales son un factor real a considerar. Excelentes disipadores de calor, pero un ambiente de 40 ° C aún podría afectar la vida útil de la pieza.

Podría limitar fácilmente la corriente por debajo de este nivel, si la salida de luz es adecuada y, por lo tanto, reducir el calor generado, bajando la temperatura de la pieza. El TLC5940 lo hace sencillo; ajuste la resistencia única de 'programación' en el TLC5940. Por lo tanto, debería ser un experimento seguro y sencillo de hacer. Comience con una corriente más baja, diga 2/3 de lo que cree que necesita y observe los resultados.

Si una gran cantidad de luz es crítica, consideraría seriamente descargar más del 20 % de la carga de cualquier TLC5940 a un TLC5940 adicional para tener algo de margen de temperatura. Eso solo podría ser suficiente y evitar la complejidad adicional de intentar multiplexar o usar transistores externos.

FIN DE EDITAR

no, eso es 5 $ por 16 leds. Traté de mantener la pregunta lo más simple posible incluso si leerla de nuevo parece muy complicado. Planeo usar más LED, más tlc y luego multiplex ... pero esa es otra historia ... usar 2 tlc para cada matriz también aumentaría increíblemente el precio de lo que quiero construir. Eso es lo peor que escuché. Para resumir mi pregunta anterior: ¿el TLC puede manejar 3x 5050 leds cada uno con una resistencia de 150 ohmios? Esto en cada canal.
por cierto, es más barato agregar 16 transistores que agregar otro tlc
Entonces, en la actualización, dice que, según los cálculos, debería poder manejar una tira de LED de 5 cm x 16 con un disipador de calor o al menos "expuesto al aire". Y también mis cálculos son totalmente incorrectos ... entonces el vataje total ¿el tlc necesita hundirse es solo 1 vatio y no 2 vatios (mi cálculo)?
@cocco: si el proyecto debe manejar más de 16 segmentos de LED y esos LED se multiplexan, actualice su pregunta para que coincida con el proyecto real. De lo contrario, podemos perder el tiempo respondiendo las preguntas incorrectas y te sentirás frustrado. Si es una compra única y sensible al costo en ebay/aliexpress/alibaba/etc, son menos de $1. Cada SALIDA del TLC5940 es una fuente de corriente constante combinada y no es solo un transistor. Entonces, si el brillo de los segmentos de LED es importante, puede ser más complejo que su estimación. Si es para muchos LED, reduzca de 16 a 12, un 25 % más de margen.
Estoy usando mucho el uln2803 dice que hunde 500mA por canal, la verdad es que es capaz de hundir alrededor de 200mA por canal sin calentarse. el tlc5940 dice que puede hundir 120mA por canal.... ¿ES CAPAZ DE HUNDIR ESOS 16*60mA@12v? sí, no? esa es la pregunta... uso este chip por sus capacidades de atenuación 4096. Y si multiplexo más tarde o agrego más tlc, en ese caso los chips tienen que hundirse menos. Entonces la pregunta sigue siendo siempre la misma. ¿ES CAPAZ DE HUNDIR ESOS 16*60mA@12v?
Ya tengo 4 de esas fichas, les pagué 6€ tanto. Me gusta el hecho de que puedo usar valores 4096 para el proceso de atenuación. También me gusta el hecho de que es una corriente constante con una sola resistencia, pero los LED normales no producen suficiente luz. Las tiras (5 cm) serían mejores, más ligeras.
Soy más un programador, me gusta escribir animaciones para esos leds. No un ingeniero electrónico. por eso pregunto aqui. También responder a esta pregunta me permite usar otras tiras diferentes, ya que sé que consumen menos, como la tira rgb 5050. De todos modos, la pregunta es siempre la misma. ¿Puede un tlc5940 hundir 12v @ 60mA * 16 canales con esas resistencias? La hoja de datos dice que los LED de canal de 120 mA * teóricamente consumen 60 mA. ¿Tampoco puedo encontrar amperios totales en la hoja de datos? alrededor de 2A ?? 1A?
si está bien, pero se necesita un disipador de calor, puedo ponerlos en una línea recta y ponerle una pieza larga de hierro. como uso pwm, también puedo establecer el máximo un poco más bajo ... como 3584 frente a 4096 ... También si entiendo el error en mi cálculo ... o cómo calcular la temperatura en función de lo que consumo permitiría yo mismo para luego hacer algunas matemáticas. su calc dice 1W, el tlc debería manejar fácilmente 1w ... pero no 2w ...
Básicamente, si entiendo bien, temperatura ambiente verano = 30 ° C + 1 W según su cálculo = 30 + 48 = 78 ° C, ¿correcto? ¿Qué cambiaría un gran trozo de hierro en ese chip? ¿Qué hay de poner una resistencia "para la corriente constante" en el tlc para limitar la salida general de mA? limitar la salida @ 50mA vs 60mA ... ¿entonces tener .8W vs 1W? la temperatura entonces debe ser de 60-70°C
tengo algunos sensores de temperatura y arcit silver... podría probar la temperatura comenzando con pwm al 25% de servicio... y luego aumentarla lentamente para ver qué tan caliente va a estar. ¿El 25% debería ser seguro?
porque srsly... hasta ahora consideraba el tlc5940 como un chip superindependiente... pero si no es capaz de hundir esos 50-60mA, entonces los transistores/mosfets son la única solución. Estoy tratando de iluminar mi habitación. por eso los leds normales no son solución, 1 led no es solución. pero una tira de 5 cm ya produce una luz agradable.
tengo una habitación cuadrada... así que podría tener una matriz de tira de 8x8x5cm (3led) y eso sería el equivalente a 3,2 metros de esa tira... buena luz y considerando los 64 canales 4096 pasos pwm produciría buenas animaciones.
si esto no funciona, necesito más ... así que mosfets o transistores. En ese caso, podría usar otros LED como el 5630, consumen 120 mA cada 5 cm. Más luz. Esta es toda la información que puedo darle. Si necesita saber más solo pregunta. Y realmente gracias por tu ayuda.
@cocco: según entiendo su proyecto, desea ejecutar 8x8 = 64 de esos segmentos de LED, ¿correcto? Mi mayor preocupación es la temperatura ambiente. Siempre que los TLC5940 estén muy por debajo de los 85 °C, no deberían causar ningún problema. Entonces, un bloque de metal a 30C debería estar bien. He agregado que puede responder que una descarga de más del 20% podría ser suficiente, por lo que cinco en lugar de 4 TLC5940 podrían ser suficientes. O bien, si reduce la corriente en un 20%. Recomendaría mantener la electrónica simple, usando solo TLC5940, porque la depuración puede ser demasiado frustrante si tiene muchos más componentes y conexiones para probar.
Creo que empiezo a medir la temperatura con la resistencia del "programa" como limitador. Poniendo 1000 ohmios (1 kΩ) debo limitar la corriente a 40 mA por canal, a un máximo de 640 mA total, el calor máximo a 25 ° C debe ser de alrededor de 55 ° C... ¿verdad? ¿Es eso correcto?
otra pregunta... puedo poner un potenciómetro + resistencia como limitador de corriente? en ese caso, puedo configurarlo en 4095 (fullbright) y con una resistencia de 500 Ω + un potenciómetro de 1k, podría cambiar el límite de fuente actual de 22 mA a 60 mA por canal
Si es posible un potenciómetro, esa sería la mejor manera de encontrar la resistencia adecuada para limitar todo el circuito, midiendo la temperatura. También para ver cuánta luz emite.
mantener ese potenciómetro también me permitiría disminuir la salida máxima en los días calurosos sin perder la fantástica resolución 4096.
@cocco: no puedo ver nada en la hoja de datos que sugiera usar una resistencia variable, para modificar la corriente, no funcionará. Así que supongo que estará bien. Verifique dos veces su cálculo para los valores de resistencia; Obtengo 651 fijo (el más cercano 620/280).
31,06/mA=Ω? 31,06/0,06A=516Ω y 31,06/0,02A=1553Ω
39.06/mA ouch .. 651Ω 1,953Ω ... bien... así que 650Ω resistencia + potenciómetro 1,5kΩ
tal vez primero pruebe con leds normales y un potenciómetro de 2,2k + resistencia de 2k
Muchas gracias por su paciencia. En este punto todo es mucho más claro. Espero obtener buenos resultados.
@cocco - Gracias. Espero que todo salga bien. Si tienes problemas, ya sabes dónde estamos ;-0
TLC5940NT + tira led 12v 5050
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