Cung cấp năng lượng cho mảng LED lớn

Tôi có một dãy đèn LED lớn (thực sự rất lớn). Tổng cộng có 38 đèn x 76 cột (2888). Các đèn LED là 3 mm, đánh giá ở điện áp chuyển tiếp 2.0 và 20mA. 38 hàng (dương) được ghép kênh bằng các thanh ghi dịch chuyển TPIC6B595N . Tuy nhiên, các hàng được chia thành các phần 8 cho tổng số 5 phần với phần cuối cùng chỉ chứa 6 hàng. Mỗi phần có dòng mặt đất riêng của mình. Sau đó, các phần này được ghép song song - điều này được thực hiện sao cho đèn LED có chu kỳ làm việc hợp lý là 1/8 thay vì 1/38 để tránh mất quá nhiều độ sáng.

Do các thanh ghi TPIC6B595N chỉ có thể chìm dòng điện, nên chúng được kết nối với các bóng bán dẫn PNP ở phía tích cực để lấy nguồn. Vấn đề của tôi là tôi không chắc cách phân phối điện đúng cách. Theo tính toán của tôi, cần có 7.6A (76 * 5 * 0,02) để cấp nguồn cho đèn LED vì tối đa 76 * 5 đèn LED có thể được bật bất cứ lúc nào. Hơn nữa, cần phải cung cấp tổng cộng 55 thanh ghi thay đổi (trần (76/8) * 5) và tôi nghĩ rằng biểu dữ liệu gợi ý 150 uA cho mỗi thanh ghi nên dòng điện cần thiết cho các IC có thể không đáng kể. Mỗi bồn cần có một điện trở (đó là 5 * 76 = 380 điện trở) và tôi cần một số hướng dẫn trong việc chọn điện trở phù hợp dựa trên các điều kiện nguồn điện. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, mảng được điều khiển bởi Raspberry Pi sẽ cần 800mA.

Tôi đang nghĩ đến việc sử dụng nguồn cung cấp tiêu chuẩn như 5V 10A để cấp nguồn cho dãy đèn LED, nhưng tôi không biết cách phân phối nó một cách thích hợp - Tôi không muốn đèn LED bị cháy nếu chỉ có một vài trong số chúng được bật Tôi có thể ngăn chúng vẽ hơn 20mA dòng điện không? Làm thế nào tôi có thể phân phối điện trên các thành phần khác nhau nếu chúng có điện áp và xếp hạng hiện tại khác nhau?

Lưu ý: Nền tảng của tôi là kỹ sư máy tính năm đầu tiên, vì vậy hãy đồng ý và hướng dẫn tôi nếu bạn nghĩ rằng có một lỗ hổng trong thiết kế của tôi.

Đây là nỗ lực tốt nhất của tôi tại một sơ đồ:

Do các thanh ghi TPIC6B595N chỉ có thể chìm dòng điện, nên chúng được kết nối với các bóng bán dẫn PNP ở phía tích cực để lấy nguồn.

Điều đó tốt, nhưng nó hơi lãng phí. TPIC6B595N đáng chú ý ở chỗ nó là một thanh ghi thay đổi công suất . Việc đọc nhanh bảng dữ liệu cho thấy rằng mỗi đầu ra có thể chìm 150mA liên tục. Đây là cách nhiều hơn so với 74HC595 phổ biến , rẻ hơn nhiều. Tôi sẽ tiếp tục và sử dụng TPIC6B595N ở phía dưới và sử dụng 74HC595 rẻ hơn nhiều để điều khiển một số MOSFET điện ở phía trên.

Thiết lập này được giải thích chi tiết hơn: Giải thích việc sử dụng NPN và pMOSFET trong khối LED 8 x 8 này . Bạn sẽ cần phải chọn một MOSFET kênh P có thể xử lý ít nhất tất cả các dòng điện cần thiết khi tất cả các đèn LED trong phần đó được bật. Kết luận của bạn về điều này$7.6A$ xuất hiện âm thanh.

biểu dữ liệu gợi ý 150 uA cho mỗi thanh ghi, vì vậy dòng điện cần thiết cho các IC có thể không đáng kể.

Đúng rồi.

Tôi không muốn đèn LED bị cháy nếu chỉ có một vài trong số chúng được bật, vậy làm cách nào để ngăn chúng vẽ hơn 20mA dòng điện?

Bạn cần một điện trở giới hạn dòng nối tiếp với mỗi đèn LED hoặc một số thành phần giới hạn dòng điện khác . Hãy nhớ rằng bạn không thể chia sẻ điện trở giữa các đèn LED song song .

Làm thế nào tôi có thể phân phối điện trên các thành phần khác nhau nếu chúng có điện áp và xếp hạng hiện tại khác nhau?

Bộ nguồn của bạn sẽ bơm bất cứ thứ gì cần thiết để duy trì 5V, vì vậy cuộc sống của bạn là đơn giản nhất nếu mọi thứ có thể hoạt động với 5V. Các thanh ghi thay đổi cho hoạt động 5V có lẽ là loại phổ biến nhất. Chọn điện trở LED của bạn để cung cấp 5V và bạn đã hoàn tất. Tôi không nghĩ rằng bạn có bất kỳ thiết bị nào khác không hoạt động từ 5V.

Một xem xét cuối cùng: các phần của mạch này sẽ mang một số dòng đáng kể. Hãy chắc chắn kiểm tra độ rộng dấu vết của máy tính đo dây (Google có hàng trăm) so với dấu vết dòng điện cao. Nếu dấu vết hoặc dây của bạn không đủ chất béo cho các đường dẫn cao, bạn sẽ mất một phần đáng kể điện áp cung cấp và năng lượng trong dây, và trong trường hợp xấu nhất, hãy bắt đầu chữa cháy.