Guida della striscia LED dal microcontrollore

Voglio guidare una striscia di LED da un microcontrollore usando PWM per controllare la luminosità. La striscia che ho impiega circa 1,5 A a 12V. Ho familiarità solo con l'elettronica digitale a bassa potenza, quindi volevo verificare se questi presupposti sono corretti e ottenere qualche consiglio: -

• Se uso un transistor NPN per guidare questo, il transistor quando acceso scenderà di circa 0,7 V, quindi si dissiperà su 1 Watt quando acceso.
• Ciò richiederebbe un transistor abbastanza grosso e un dissipatore di calore che vorrei evitare se possibile.

• Quindi sarebbe meglio usare un mosfet che ha una resistenza molto più bassa, quindi potrei riuscire a cavarmela con uno più piccolo e forse senza dissipatore di calore?

• Tuttavia, osservando le specifiche dei vari MOSFET che posso acquistare, sembra che chiunque riesca a passare questa quantità di corrente richiede considerevolmente più di 3,3 V che posso ottenere dal mio microcontrollore per accendersi completamente.

• Quindi sono meglio avere un piccolo transistor NPN che commuta 12v sull'ingresso di un mosfet per controllare la striscia LED effettiva? (Mi dispiace, non posso disegnare un diagramma su questo computer, ma posso aggiungerne uno in seguito, se necessario)

I miei presupposti sono corretti e qualcuno ha qualche consiglio o un modo migliore? Sarei anche interessato a consigli per parti adatte anche se questa non è la mia domanda principale.

(Modifica: ho cercato altri post che rispondessero a questa domanda e non ho trovato nulla che fosse esattamente quello che volevo, se qualcuno ha un link a un duplicato, per favore pubblicalo e chiuderò felicemente la domanda).

Per 1,5 A a 12 Volt, commutato a 3,3 Volt, ecco una soluzione MOSFET che funzionerebbe bene. Il MOSFET suggerito qui è un IRLML2502 disponibile da eBay e altri siti per un minimo di $ 2,35 per 10 con spedizione gratuita.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

IRLML2502 ha una resistenza di accensione massima di 0,08 Ohm a 2,5 Volt di tensione di gate e inferiore quando la tensione di gate si avvicina a 3,3 Volt. Può resistere a 20 Volt Drain to Source, quindi funzionerà bene con un'alimentazione a 12 Volt. La corrente nominale di Drain-Source è superiore a 3 Ampere , garantendo un margine di sicurezza superiore al 100%.

A 0,08 Ohm e 1,5 Ampere, il MOSFET dissiperà 180 milliWatt quando è completamente acceso. Anche tenendo conto dei fronti di commutazione del PWM, la dissipazione non supererà i 250 mW o giù di lì, quindi non è necessario alcun dissipatore di calore per questa applicazione.

Per quanto riguarda le ipotesi:

• La caduta e la dissipazione del transistor NPN sono corrette, danno o prendono un po 'a causa del Vce di transistor specifici
• Chunky transistor (BJT), non proprio, ma una dimensione TO-220 sarebbe tipica, e sì, sarebbe richiesto un dissipatore di calore
• Sì, vedi MOSFET suggerito sopra
• Non corretto, ci sono diversi MOSFET a basso costo che si accendono in modo solido ben al di sotto di 3,3 Volt e possono facilmente passare 1,5 Ampere
• No, con un NPN BJT c'è sempre un atto di bilanciamento attorno alla corrente di base, ecc. I MOSFET sono dispositivi a tensione, funzionano con meno problemi

Alcuni dei tuoi presupposti sono corretti. Questa risposta fornisce un modo migliore e sono sicuro che ce ne sono altri.

Il primo pensiero è questo circuito: -

L'MCU accenderà o spegnerà il BC547 (praticamente qualsiasi NPN lo farà) e questo applicherà (o rimuoverà) 12V al gate del FET del canale P. Avrai bisogno di un fet channel P con bassa resistenza. 0.1 Rds (on) dissiperanno meno di 0.2W, quindi è un buon punto per iniziare a cercare il FET.

Se si commuta tra i 100 di Hertz, 10k gate-to-source è OK per il FET ma se ci si trova in diverse regioni kHz un valore di 1k sarebbe migliore.

Forse IRLML5203 è una scelta decente: ha 0,098 ohm Rds (acceso), 30Vmax, 3Amax ed è SOT23