Включение нескольких светодиодов с помощью Arduino с помощью транзистора

8

Я хочу иметь возможность включить 50 красных светодиодов с одним выводом Arduino. Я не хочу индивидуального контроля, я просто хочу иметь возможность включить их все или выключить.

Я нашел этот пример . Он использует транзистор 2N3904. Это подход, который я хочу использовать? Я предполагаю, что мне понадобится более мощный транзистор?

Я использую внешний источник питания, который подключен к специальной плате с регулятором напряжения 5 В, поэтому я питаю светодиоды непосредственно от этого регулятора.

Светодиоды имеют вид этой линейки светодиодных световых полос (или, по крайней мере, очень похожих) ...

Я упомянул в комментарии в ответе ниже, что я использовал резистор на 330 Ом с каждым светодиодом. В другой части этого проекта я использую световые полосы в качестве индикаторов уровня, и каждый отдельный светодиод управляется через сдвиговый регистр, таким образом, отдельный резистор. Подумав об этом, я понимаю, что теперь мне не нужно иметь последовательно включенный резистор с каждым светодиодом, поскольку они либо включены, либо выключены (хммм… извините за мои довольно случайные комментарии!).

У меня была мысль, что у меня может быть какой-то электронный переключатель, который может отключить заземление или 5В. Это жизнеспособно?

Адам
источник
Это для программного контроллера, который я делаю. Свет должен быть в состоянии реагировать относительно быстро (т.е. каждые 200 миллисекунд)
Адам
1
Программное обеспечение легко понять. Я думаю, что немного больше объяснения оборудования помогло бы. Какие светодиодные панели вы используете? Являются ли светодиоды последовательно, параллельно, общим катодом, общим анодом или все независимы? Означает ли «питание светодиодов непосредственно от сети» от регулятора 5 В? Потому что это может означать многое другое. Вы упомянули резистор на 330 Ом на светодиод ... так что каждый светодиод (все 50) имеет последовательный резистор? Просто пытаюсь уточнить, чтобы мы могли дать вам наилучший ответ.
Курт Э. Клотье
Привет, Курт, я отредактировал свой оригинальный пост с информацией. Приветствия
Адам

Ответы:

7

Транзистор - это, по сути, переключатель, который может отключить землю или 5В. Существуют всевозможные транзисторы, и некоторые могут переключать действительно огромные нагрузки. 50 светодиодов - это не проблема.

Итак, вопрос в следующем: может ли один 2N3904 переключать 50 светодиодов?

Чтобы ответить на это, нам нужно сначала узнать, что это за светодиоды. Но давайте предположим, что вы используете обычное ничего особенного. Разумная оценка максимального тока этих20mA, Если у вас 50, то максимальный ток20mA50=1000mA, Глядя на таблицу, я вижу максимальный ток коллектора для 2N3904200mA, Таким образом, ответ: нет, вы не можете переключить 50 светодиодов с одним 2N3904.

Я полагаю, у вас есть несколько вариантов:

  • использовать несколько 2N3904
  • используйте меньше светодиодов
  • используйте те же светодиоды, но управляйте ими с меньшим током
  • используйте больший транзистор ( TIP121 очень легко найти)
  • использовать другое переключающее устройство

Из них я думаю, что уменьшение тока светодиода или использование транзистора большего размера, вероятно, является наиболее вероятным решением. Другие переключающие устройства (например, реле), вероятно, дороже и медленнее.

Фил Фрост
источник
1
* Используйте IRLML2502 MOSFET, мой любимый компонент дня. :-)
Anindo Ghosh
Я использую 5 красных светодиодных ламп (по 10 светодиодов в каждой). Я использую резистор 330 Ом последовательно с каждым светодиодом, поэтому я смотрю около 2 мА на светодиод. Это меньше, чем характеристики транзистора (я думаю - я всегда запутываюсь в расчете общего потребления тока!)
Адам
Это кажется маловероятным. Ваш резистор будет учитывать падение напряжения 330 Ом х 0,002 А = 0,66 В, поэтому, если напряжение на ваших светодиодах не будет 4,34 В (что было бы нехарактерно высоким для красных светодиодов), ваш ток, вероятно, будет значительно выше.
микротерион
1
Этот ответ учитывает только светодиоды, подключенные параллельно. Светодиодов может быть два в серии. Таким образом, ток будет 20 мА * 25 цепей. Но @ Adam 2 мА мало для светодиода, они даже загораются при этом потреблении тока?
Прохожий
1
@ Passerby, понятно. Я уверен, что для включения некоторых из них требуется немного больше. Но обычные светодиоды, с которыми я работал, очень довольны малым (даже намного меньшим, чем 1 мА) током, хотя они не очень ярко светят. Фактически, светодиоды в этом моем проекте потребляют только 1,8 мА каждый. А поскольку они мультиплексируются и только в 1/3 времени, эффективный ток больше похож на 0,6 мА. Даже при этом дисплей хорошо виден в ярком свете с приличного расстояния. projectsbykec.com/projects/miscellaneous/…
Курт Э. Клотье
3

Учитывая предоставленную информацию (50 красных светодиодов, отмеченных при 1,95 В, источник 5 В, ток 2 мА, резисторы 330 Ом), будет работать следующее.

Принимая во внимание расчет общего светодиодного резистора:
(Vcc - прямое напряжение) / ток,
где Vcc равен 5 В, прямое напряжение составляет 1,95 В на светодиод, поскольку у нас есть два последовательно, 1,95 В * 2, и требуемый ток равен 2 мА.
(5 - (1,95 * 2)) / 0,002 или (5 - 3,9) / 0,002 или 1,1 / 0,002 = 550.
Поскольку у вас есть резисторы 330 Ом, регулировка для этого даст 3 мА на серию. Не за светодиод, а за серию, так как ток в последовательном тракте равен. Каждая серия резисторов, в данном случае два, будет использовать один и тот же ток 3 мА. Таким образом, это упрощает уравнение для цепей серии 3 мА * 25, только 75 мА, которые необходимо переключить.

Любой обычный малосигнальный транзистор, такой как 2n3904, может выдерживать 75 мА без проблем. Базовый резистор 1 кОм используется между транзисторной базой и выводом MCU.

Обратите внимание, что на приведенной ниже схеме показана только одна светодиодная панель, остальные можно просто добавить тем же способом. Подключите катод первого светодиода к аноду следующего светодиода и по одному резистору на пару.

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

проезжий
источник
-3

Вы должны использовать контакт Arduino для управления транзистором, который включает реле, а контакты реле включают все светодиоды с помощью заземления. Если вы должны использовать транзистор, то да, вам нужно найти тот, который может обрабатывать весь ток. Даже с реле обязательно проверяйте номинальный ток контактов. Смотрите пример схемы ниже. В зависимости от номинального тока и сопротивления катушки выбранного реле, вам может понадобиться или не потребоваться R2.

введите описание изображения здесь

Suirnder
источник
Реле имеет относительно высокое время переключения и ограниченный срок службы. Возможно, стоит попросить OP подтвердить, что они не хотят переключать светодиоды очень быстро или слишком часто.
Аниндо Гош
Спасибо. Я думаю, что реле будет слишком медленным для моего приложения. Я добавил комментарий к своему оригинальному сообщению.
Адам
Нет абсолютно никакого смысла в использовании реле, когда доступно так много транзисторов, которые могут переключать очень большие токи! Помимо медленной скорости и огромного размера реле, электрические решения почти всегда отживают и превосходят механические.
Курт Э. Клотье
Хотя реле могут быть не лучшим вариантом, они являются жизнеспособным вариантом (скорость не выдерживает). +1, чтобы наверстать упущенное.
Прохожий
Это то, что я имел в виду: это не лучший вариант, но я бы не стал его опровергать ... Если используется какой-либо импульсный контроль, реле будет иметь очень короткий срок службы, если вообще сможет справиться с частотой импульсов.
Курт Э. Клотье