У мене 60 світлодіодів, які прийшли в світлодіодній смузі . Довжина світлодіодної смуги на один метр вимагає наступного:

• 400 міліампер
• 12 вольт

Я хочу контролювати ці світлодіоди за допомогою мікроконтролера. Я думаю про використання TIP120 та raspberryPi .

RaspberryPi GPIO контактний може видавати 50 мА безперервно. (Оновлення: Це неправда, див. Нижче)

Я початківець, і я не впевнений, що роблю це правильно. Всі мої розрахунки базуються на речах, які я читав у цьому блозі .

Математика

Базовий струм:

TIP120 має струм колектора lc = 250 * фунт, тому мені знадобиться базовий струм 1,6 мА.

(1.6mA * 250 = 400)

У raspberryPi не повинно виникнути проблем із базовим струмом

Основний резистор:

Мені знадобиться резистор досить низький, щоб гарантувати, що основа TIP120 залишається насиченою, але залишається менше 50 мА, щоб не перевантажувати малинуPi.

Згідно із згаданим мною блогом, я знаходжу базовий опір, дивлячись на Vbe (сб). Дивіться рисунок 2.

де Vbe (sat) - 400 на осі x, струм колектора - приблизно 1,3 на осі y.

Якщо raspberryPi видає 3,3 вольта, то спостерігається падіння напруги на 2 вольта
(3,3 - 1,3)

Отже, згідно з моїм розрахунком, мені потрібен резистор між 4 і 40 Ом R = V / I
2 / (0,05 А) = 40 Ом
2 / (0,50 А) = 4 Ом
(оновлення: Неправильно, див. Внизу питання)

Я все ще вважаю себе любителем і мені трохи за голову.

• Ці розрахунки виглядають правильно?
• Чи буде TIP120 працювати? (будь-які інші пропозиції вітаються)
• Чи є якісь міркування, які я повинен враховувати для своєї схематичності?

Оновлення

Як вказувалося у відповідях, я набрав рейтинги міліампер в 10 разів. Я повинен був сказати:
2 / (0,005 А) = 400 Ом
2 / (0,050 А) = 40 Ом

Оновлення 2

Схоже, існує деяка туманність щодо максимального струму, який може надавати штифт на Raspberry Pi. Щоб бути в безпеці, я вважаю, що це 8 мА.

/raspberrypi/9298/what-is-the-maximum-current-the-gpio-pins-can-output

/raspberrypi/1130/what-is-the-nominal-gpio-pin-output-current

Оновлення 3

Ада Фруд написала чудову статтю в блозі про те, як керувати світлодіодною стрічкою за допомогою мікроконтролера. Вона рекомендує STP16NF06 або TIP120

https://learn.adafruit.com/rgb-led-strips/usage

Ти майже там, хоча пару речей:

Розрахунок базового резистора невірний - пам’ятайте, що вам потрібно лише 1,6 мА відповідно до ваших розрахунків (струм колектора окремо).
Дивлячись на таблицю, мінімальний коефіцієнт посилення 1000, а максимальна напруга базового випромінювача 2,5В, а це означає, що нам потрібно відкоригувати обчислення. 1,6 мА зробить для базового струму (завжди добре мати додатковий вимикач як коефіцієнт посилення падає при насиченні), але нам потрібно використовувати 2,5 В, а не 1,3 В, в гіршому випадку (краще використовувати гірший випадок / максимальні значення для проектування, хоча дивлячись на графік, здається, що додатковий Vbe навряд чи в цьому струмі, тож десь між цими двома фігурами нижче повинно бути добре):

Так:

(3,3 В - 2,5 В) / 1,4 мА = 570 Ом

або

(3,3 В - 1,5 В) / 1,4 мА = ~ 1,2 кОм

Це повинно працювати нормально, але це не найефективніший спосіб робити речі - розсіювання транзистора буде принаймні 0,4 А * Vce (сб), що становить приблизно 0,4 А * 0,75 В = 0,3 Вт, плюс ваш R-pi потребує щонайменше пару мА або близько того, щоб загнати його.
Сучасний логічний рівень MOSFET може бути набагато меншим, керуватися (майже) без струму) і майже не розсіюватися. Ось приклад частини, FDC637BNZ , вибраного навмання з тисяч у Farnell:

0,5А - це 500 міліамп ... Ви підірвете свого Пі. 0,05 - 50 міліам. Це висока межа. Для цього не потрібно йти. Вам потрібно лише 1,6 мА, як ви сказали. Тож побійте трохи, скажіть, навіть 5 мА. 3,3 - 1,3 = 2 В, резистор потрібно опустити. 2v / 0,005A (5mA) = 400Ω. Завершивши наступний найбільший розмір 470Ω, ви отримаєте ~ 4mA в основі.

Ця математична помилка осторонь, TIP120 відмінно справляється з цим, навіть незважаючи на те, що це справді надмірна кількість 400 мА, яку буде мати світлодіодна смуга. Це пара Дарлінгтонів, для високого примноження струму. Такого звичайного транзистора BJT, як PN2222 (1 Амп в стандартному пакеті To-92), було б більш ніж достатньо. Або ви можете розділити смужку на дві або три і використати кілька 2n3904 (100 ~ 200mA) і прошивати різні секції по-різному (Звичайно, вам знадобиться рівне число gpio, якщо ви не хочете заганяти їх з одного GPIO, який би Робота теж. Паралельні транзистори, кожен з власними опорними резисторами, що ведуть менші ділянки світлодіодної смуги, буде хорошим способом боротьби з меншими транзисторами, якщо ви не можете отримати більші.)

І ваша схема досить хороша для макету. Одноколірна смугова смужка не дуже складна схема роботи, тому немає можливості покращити її, окрім використання правильних деталей замість загальних заповнювачів.