Dải LED điều khiển từ vi điều khiển

Tôi muốn lái một dải đèn LED từ vi điều khiển bằng cách sử dụng PWM để kiểm soát độ sáng. Dải tôi có mất khoảng 1,5A ở mức 12 V. Tôi chỉ quen thuộc với các thiết bị điện tử kỹ thuật số hoàn toàn năng lượng thấp nên muốn kiểm tra xem các giả định này có đúng không và nhận được lời khuyên nào: -

• Nếu tôi sử dụng bóng bán dẫn NPN để điều khiển cái này, thì bóng bán dẫn khi được bật sẽ giảm khoảng 0,7v vì vậy sẽ tiêu tan trên 1Watt khi bật.
• Điều này sẽ đòi hỏi một bóng bán dẫn hợp lý và một bộ tản nhiệt mà tôi muốn tránh nếu có thể.

• Vì vậy, tôi nên sử dụng một mosfet có sức đề kháng thấp hơn nhiều để tôi có thể thoát khỏi một cái nhỏ hơn và có lẽ không có tản nhiệt?

• Tuy nhiên, nhìn vào thông số kỹ thuật của các MOSFET khác nhau mà tôi có thể mua, có vẻ như bất kỳ loại nào có thể vượt qua lượng dòng điện này yêu cầu nhiều hơn 3,3v tôi có thể nhận được từ vi điều khiển của mình để bật hoàn toàn.

• Vì vậy, tốt nhất tôi nên có một bóng bán dẫn NPN nhỏ chuyển đổi 12 v sang đầu vào của mosfet để điều khiển dải LED thực tế? (Xin lỗi tôi không thể vẽ sơ đồ trên máy tính này nhưng có thể thêm sơ đồ sau nếu cần)

Những giả định của tôi có đúng không, và có ai có lời khuyên hay cách nào tốt hơn không? Tôi cũng quan tâm đến các đề xuất cho các bộ phận phù hợp mặc dù đó không phải là câu hỏi chính của tôi.

(Chỉnh sửa: Tôi đã tìm các bài đăng khác trả lời điều này và không tìm thấy bất cứ điều gì đúng như tôi muốn, nếu ai đó có liên kết đến một bản sao thì xin vui lòng gửi nó và tôi sẽ vui vẻ đóng câu hỏi).

Đối với 1,5 A ở 12 Volts, được chuyển đổi bởi 3,3 Volts, đây là một giải pháp MOSFET sẽ hoạt động tốt. MOSFET được đề xuất ở đây là IRLML2502 có sẵn từ eBay và các trang web khác với giá chỉ $ 2,35 cho 10 với giao hàng miễn phí.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

IRLML2502 có điện trở tối đa 0,08 Ohms ở điện áp cổng 2,5 Volts và ít hơn khi điện áp cổng gần hơn với 3,3 Volts. Nó có thể chịu được 20 Volts Drain to Source, do đó nó sẽ hoạt động tốt với nguồn cung cấp 12 Volt. Xếp hạng hiện tại của Drain-Source lớn hơn 3 Amperes , cung cấp biên độ an toàn trên 100%.

Ở 0,08 Ohms và 1,5 Amperes, MOSFET sẽ tiêu tan 180 milliWatt khi bật hoàn toàn. Ngay cả khi cho phép các cạnh chuyển đổi của PWM, độ phân tán sẽ không vượt quá 250 mW hoặc hơn, do đó không cần tản nhiệt cho ứng dụng này.

Về các giả định:

• Giảm và phân tán bóng bán dẫn NPN là chính xác, cho hoặc mất một chút do Vce của các bóng bán dẫn cụ thể
• Transitor chunky (BJT), không thực sự, nhưng kích thước TO-220 sẽ là điển hình, và vâng, sẽ cần một bộ tản nhiệt
• Có, xem đề xuất MOSFET ở trên
• Không chính xác, có một số MOSFE chi phí thấp bật mạnh dưới 3,3 V và có thể dễ dàng vượt qua 1,5 Ampe
• Không, với một NPN BJT luôn có một hành động cân bằng xung quanh dòng điện cơ sở, v.v ... MOSFET là thiết bị điều khiển điện áp, hoạt động với ít phiền phức hơn

Một số giả định của bạn là chính xác. Câu trả lời này cung cấp một cách tốt hơn, và tôi chắc chắn có những cách khác.

Suy nghĩ đầu tiên là mạch này: -

MCU sẽ bật hoặc tắt BC547 (hầu như mọi NPN sẽ làm) và điều này sẽ áp dụng (hoặc loại bỏ) 12V cho cổng FET kênh P. Bạn sẽ cần một bào thai kênh P với sức đề kháng thấp. 0,1 Rds (bật) sẽ tiêu tan dưới 0,2W, vì vậy đó là một điểm tốt để bắt đầu săn lùng FET.

Nếu bạn đang chuyển đổi trong 100 hertz thì cổng 10k đến nguồn là ổn đối với FET nhưng nếu bạn ở khu vực vài kHz, giá trị 1k sẽ tốt hơn.

Có thể IRLML5203 là một lựa chọn hợp lý - nó có 0,098 ohms Rds (bật), 30Vmax, 3Amax và là SOT23