Светодиодная лента RGB слишком тусклая

esp8266 led-strip

Я следую этому руководству, чтобы создать контроллер светодиодной ленты RGB на базе Arduino, но столкнулся с двумя проблемами:

  1. Когда я использую digitalOutput, свет слишком тусклый.
  2. Когда я использую ШИМ, светодиоды меняются так слабо, что я едва могу заметить изменение.

Вот детали, которые я использую:

  • Wemos D1 mini
  • USB-кабель для питания Wemos
  • Резисторы 1 кОм
  • Транзисторы TIP31c
  • Розетка 12 В 1 А для питания ленты (которая отлично работает с оригинальным контроллером)

Схема, подключенная так, как показано в руководстве (например, схема ниже), не работает, плата не запускается.

Если я отсоединяю заземление платы от заземления розетки, то плата запускается, но светодиоды слишком тусклые, чтобы их было видно

Что я делаю не так?

схема

, 👍1

Обсуждение

Длина вашей полосы тоже 1 м, как описано в статье?, @chrisl

@chrisl нет, он 5 метров в длину, @Nicos Karalis

почему вы подаете -12 В на вывод +12 В?, @jsotola

@jsotola Я не, я забыл повернуть розетку., @Nicos Karalis

поскольку вы отметили этот вопрос как esp8266 - возможно, стоит отметить, что диапазон ШИМ для esp8266 составляет 0...1023, тогда как я полагаю, что у Arduino диапазон составляет 0...255 - так что если ваш код использует только диапазон до 255, вы используете только 1/4 от максимума, следовательно... DIM :p, @Jaromanda X


1 ответ

5

Wemos D1 Mini — это устройство на 3,3 В. При использовании базового резистора сопротивлением 1 кОм максимальный ток базы, который вы получите, составит (3,3 В / 1 кОм) = 3,3 мА.

Если посмотреть на техническое описание, коэффициент усиления по току (h_FE) для транзистора TIP31 составляет не более 50. Таким образом, максимальный ток, который вы передадите от коллектора к эмиттеру, составляет 50*3,3 мА = 165 мА.

Ваш базовый резистор слишком большой и ограничивает ток светодиодной ленты не более чем 165 мА на канал. Попробуйте уменьшить базовый резистор до 150 Ом. TIP31 может выдерживать непрерывный ток коллектора 3 А, поэтому вам следует быть в безопасности с источником питания на 1 А и резистором на 150 Ом.

ОБНОВЛЕНИЕ:

Согласно комментарию @Gerben, ESP8266 может получать максимум 12 мА от контакта GPIO, поэтому не следует использовать базовый резистор сопротивлением менее 225 Ом на начальном TIP31. Пара Дарлингтона будет выглядеть примерно так:

схема

,

Итак, какой транзистор мне использовать? Тот факт, что моя полоска длиной 5 м, что-то меняет?, @Nicos Karalis

Каков общий ток, потребляемый каждым каналом ленты? Тусклость светодиодов обусловлена не TIP31, а сопротивлением резистора на базе транзистора, которое ограничивает ток, пропускаемый транзистором. Если использовать резистор сопротивлением 150 Ом, вы максимально используете блок питания, прежде чем транзистор., @jose can u c

Извините, неправильно понял ваш ответ. Самый низкий резистор, который у меня сейчас есть, — 220 Ом, значит, максимальный ток, который я могу получить, составит 750 мА. Верно ли я рассчитал? И как рассчитать максимальную силу тока? Если я обрежу светодиодную ленту, мне потребуется меньше ампер, верно?, @Nicos Karalis

Подключите параллельно два резистора сопротивлением 220 Ом, чтобы получить эквивалент 110 Ом., @jose can u c

Максимальный ток управления GPIO на ESP8266 составляет всего 12 мА. Поэтому минимальное допустимое сопротивление — 225 Ом. Либо используйте другой транзистор, либо соедините два транзистора по схеме Дарлингтона., @Gerben

Я немного запутался. Резистор TIP31 всегда будет умножать входной ток? Что произойдёт, если я использую резистор 220 Ом? Может ли это повредить плату? В данной схеме выходной ток составит ((3,3/225) * 50 * 50) 36 А? Как рассчитать выходной ток?, @Nicos Karalis

Схема в обновлении какая-то странная. Она не может работать с 12-вольтовой светодиодной лентой с общим анодом., @KIIV

@NicosKaralis Всё не так просто. У транзистора есть так называемое «техническое описание», где точно указан максимальный ток CE. Кроме того, нужно учитывать тепловыделение (= ток * падение напряжения)., @KIIV

@KIIV Я запутался ещё больше, чем когда начинал. Можно ли использовать резистор 480 Ом с одним TIP31C? Как рассчитать максимально допустимый и оптимальный ток? (Исходя из количества светодиодов), @Nicos Karalis

@NicosKaralis Максимальный ток фиксирован (в спецификации TIP31). Ток коллектор-эмиттер примерно равен коэффициенту усиления тока, умноженному на ток между базой и эмиттером. Ток светодиодной ленты известен, он составляет около 20 мА на три светодиода каждого цвета (опять же, вам понадобится спецификация или вы можете измерить его)., @KIIV

@KIIV, хорошо, **Максимальный ток коллектора** 3 А, у меня 300 светодиодов (лента длиной 5 м по 60 светодиодов на м), поэтому оптимальный ток — 2 А. Как рассчитать **коэффициент усиления по току** и **ток между базой и эмиттером**?, @Nicos Karalis

Смотрите также: