Conduire la bande LED du microcontrôleur

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Je veux piloter une bande de LED à partir d'un microcontrôleur en utilisant PWM pour contrôler la luminosité. La bande que j'ai prend environ 1,5 A à 12V. Je ne connais que l'électronique numérique à faible puissance, je voulais donc vérifier si ces hypothèses sont correctes et obtenir des conseils: -

  • Si j'utilise un transistor NPN pour piloter cela, le transistor lorsqu'il est allumé baissera d'environ 0,7 V et se dissipera donc sur 1 W lorsqu'il sera allumé.
  • Cela nécessiterait un transistor raisonnablement gros et un dissipateur de chaleur que je veux éviter si possible.

  • Donc, je ferais mieux d'utiliser un mosfet qui a une résistance beaucoup plus faible, donc je pourrais peut-être m'en tirer avec un plus petit et peut-être pas de dissipateur thermique?

  • Cependant, en regardant les spécifications des différents MOSFET que je peux acheter, il semble que tous ceux qui peuvent passer cette quantité de courant nécessitent considérablement plus de 3,3 V que je peux obtenir de mon microcontrôleur pour qu'il s'allume complètement.

  • Suis-je donc mieux d'avoir un petit transistor NPN commutant 12v à l'entrée d'un mosfet pour contrôler la bande LED réelle? (Désolé, je ne peux pas dessiner de diagramme sur cet ordinateur, mais je peux en ajouter un plus tard si nécessaire)

Mes hypothèses sont-elles correctes, et quelqu'un a-t-il des conseils ou une meilleure façon? Je serais également intéressé par des recommandations pour les pièces appropriées bien que ce ne soit pas ma principale question.

(Modifier: J'ai cherché d'autres messages qui ont répondu à cette question et je n'ai rien trouvé qui correspondait exactement à ce que je voulais, si quelqu'un a un lien vers un doublon, veuillez le poster et je fermerai volontiers la question).

microcontroller mosfet John Burton
la source

Réponses:

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Pour 1,5 A à 12 Volts, commuté par 3,3 Volts, voici une solution MOSFET qui fonctionnerait bien. Le MOSFET suggéré ici est un IRLML2502 disponible sur eBay et d'autres sites pour aussi peu que 2,35 $ pour 10 avec la livraison gratuite.

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

L'IRLML2502 a une résistance à la marche maximale de 0,08 Ohms à une tension de grille de 2,5 Volts, et moins à mesure que la tension de grille se rapproche de 3,3 Volts. Il peut supporter une décharge de 20 volts vers la source, il fonctionnera donc bien avec une alimentation de 12 volts. Le courant nominal du drain-source est supérieur à 3 ampères , offrant une marge de sécurité de plus de 100%.

À 0,08 Ohm et 1,5 Ampère, le MOSFET dissipera 180 milliWatt lorsqu'il sera complètement allumé . Même en tenant compte des bords de commutation du PWM, la dissipation ne dépassera pas 250 mW environ, donc aucun dissipateur de chaleur n'est requis pour cette application.

Concernant les hypothèses:

  • La chute et la dissipation du transistor NPN sont correctes, donnent ou prennent un peu en raison de Vce de transistors spécifiques
  • Transistor volumineux (BJT), pas vraiment, mais une taille TO-220 serait typique, et oui, un dissipateur de chaleur serait nécessaire
  • Oui, voir le MOSFET suggéré ci-dessus
  • Pas correct, il existe plusieurs MOSFET à faible coût qui fonctionnent solidement bien en dessous de 3,3 Volts et peuvent facilement passer à 1,5 Ampères
  • Non, avec un NPN BJT, il y a toujours un acte d'équilibrage autour du courant de base, etc. Les MOSFET étant des dispositifs entraînés par la tension, fonctionnent avec moins de bruit

Certaines de vos hypothèses sont correctes. Cette réponse offre une meilleure façon, et je suis sûr qu'il y en a d'autres.

Anindo Ghosh
la source
Merci, c'est très utile et je vais chercher les spécifications de cet appareil, je n'ai rien trouvé de tel moi-même donc c'est très utile.
John Burton
Les spécifications de l'appareil sont dans la fiche technique liée dans la réponse ci-dessus, heureux d'avoir été utile.
Anindo Ghosh
Le IRLML2502 est une bonne suggestion, mais votre circuit ne l'est pas. Vous pouvez piloter ce FET avec 3,3 V sur la grille, mais vous ne voulez pas descendre plus bas. Vos R2 et R1 forment un diviseur de tension qui réduit considérablement l'entraînement du portail. dans ce cas, remplacez R2 par un court-circuit et perdez R1, conduisez la porte directement à partir d'une sortie numérique CMOS. Mettez un pulldown de 10 kOhm sur la porte si vous voulez vous assurer qu'elle se réveille. De cette façon, il n'interfère pas avec le fonctionnement normal.
Olin Lathrop
Merci @OlinLathrop. Je suppose que je veux le menu déroulant pour la sécurité car il semble que la mise sous tension de l'appareil par accident le ferait surchauffer très rapidement ...
John Burton
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@ hamsolo474 La jonction grille-masse du MOSFET est presque une résistance infinie, en ce que le courant continu passant par R2 sera négligeable. Vous modélisez peut-être la jonction de grille comme un court-circuit.
Anindo Ghosh
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La première pensée est ce circuit: -

entrez la description de l'image ici

Le MCU allumera ou éteindra le BC547 (pratiquement n'importe quel NPN le fera) et cela appliquera (ou supprimera) 12V à la porte du FET du canal P. Vous aurez besoin d'un fet de canal P avec une faible résistance. 0,1 Rds (activé) dissipera moins de 0,2 W, c'est donc un bon point pour commencer à rechercher le FET.

Si vous commutez dans les 100 hertz, alors 10k porte-à-source est OK pour le FET mais si vous êtes dans la région de plusieurs kHz, une valeur de 1k serait meilleure.

Peut-être que IRLML5203 est un choix décent - il a 0,098 ohms Rds (on), 30Vmax, 3Amax et est SOT23

Andy aka
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C'est à peu près ce à quoi je pensais. Merci pour les conseils et le schéma :)
John Burton