Подбор npn транзистора для светодиодной ленты

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Добрейшего времени суток, формучане!

Оффтоп

Работаю в сфере, где, от слова "совсем", не сталкиваюсь с подобными вопросами. Прошу Вас больно тапками не кидаться. 

Основная часть

Имеется светодиодная лента. На отрезке 1 установлено 120 диодов smd5730. При питании 12В мощность всей ленты 1м 14Вт. Мне понадобится отрезок 88см. Мощность этого отрезка будет составлять 12,25Вт и содержать в себе 105 диодов. Данная лента должна запитываться строго от батареек и иметь режим работы стробоскопа. В начале я не предполагал, что мне понадобиться помощь. Казалось, задача решается просто. Берём крону 9В, запитываем ей ардуинку. Теперь необходиом повысить напряжение до 12В для ленты...ага, берём npn транзистор. Так, а какой выбрать? Хм, выходное напряжение я знаю, а какой нужен ток? 12,25 Вт делим на 12В и получаем 1,02083 Ампера. Когда залез в каталоги транзисторов - ахнул. Максимальное напряжение коллектор-эммитер, максимальное напряжение коллектор-база, максимальное напряжение эммитер база, частота открытия и многое-многое другое. Открыл вики и понял, что ничего не понял. В соседней теме http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/vybor-tranzistorov-dlya-kommutatsii-toka-2-3a-pri-napryazhenii-12-volt-svet ещё больше пал духом...какие мосфеты? Ещё что-то рассеивать надо? Я хочу всего лишь маленькую ленту подключить.

В общем проблема в моей башке, точнее в отсутствии в ней знаний. Поэтому и прошу помощи в подборе транзистора для данных условий. Было бы ещё лучше, получить ликбез  (в крайнем случае культурное направление) по подбору транзисторов :)

__Alexander
Offline
Зарегистрирован: 24.10.2012

1. Одним транзистором вы не повысите напряжение с 9В до 12В.

2. Про крону забудте сразу. У нее очень маленький ток.

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Спасибо за ответ. На вики пишут, что транзисторы с общим эммитером имеет большой коэффициент усиления по току и напряжению. Почему 1 транзистор не справится с задачей? В моем мире все просто :)))

__Alexander
Offline
Зарегистрирован: 24.10.2012

foreman71 пишет:
На вики пишут, что транзисторы с общим эммитером имеет большой коэффициент усиления по току и напряжению.

))))

AlexanderNO
Offline
Зарегистрирован: 08.11.2018

1. https://www.chipdip.ru/catalog-show/li-ion-rechargeable-batteries?x.265=pkM&x.265=MaN

2. https://www.chipdip.ru/catalog-show/lead-acid-rechargeable-batteries?x.265=pkM

3. https://volt-index.ru/muzhik-v-dome/akkumulyator-iz-litiy-ionnyih-batareek-svoimi-rukami.html

4. Можно литиевый аккумулятор 3,7В (или PowerBank) + повышайка DC-DC типа XL6009 (или МТ3608, но может и не потянуть).

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

foreman71 пишет:
Спасибо за ответ. На вики пишут, что транзисторы с общим эммитером имеет большой коэффициент усиления по току и напряжению. Почему 1 транзистор не справится с задачей? В моем мире все просто :)))
Наводящий вопрос: а что Вы можете сказать об "усилении по току и напряжению" с точки зрения закона сохранения энергии?

Или Вы полагаете, что как раз "большой коэффициент усиления" и позволит Вам обойти этот закон?

Или в Вашем мире все давно пользуются вечными двигателями?

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Спасибо за предложенные варианты! Первый вариант может и взял бы, но цена слишком высока для данной поделки :)

Второй вариант однозначно нет. На стенке висит РИП с дельтой... ещё один кирпич мне не нужен

А вот NCR18650B, зарядник к ней и даже модуль ардуиновский https://ru.aliexpress.com/item/1PCS-5V-1A-Micro-USB-18650-Lithium-Battery-Charging-Board-Charger-Module-Protection-Dual-Functions/32467578996.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edsYGcBT есть.

Глянул МТ3608, вроде должно хватать. Спасибо"

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Нихт, вечных двигателей нет :)

К чему Вы подготоваливаете почву? Можно было бы сразу написать, что мои перлы вызывают кровь из глаз при прочтении. Я только в среду получил посылки с али, так что мне не стыдно задавать глупые вопросы :)

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

В вашем случае прще всего управлять лентой с помощью мосфета с логическим уповнем включения. Например IRL540

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

foreman71 пишет:

Я только в среду получил посылки с али, так что мне не стыдно задавать глупые вопросы :)

А я до сих пор получил еще не все. 

Означает и это, что мне тоже не должно быть стыдно задавать вопросы вроде Ваших?

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Эм...окей, друже. Я не понимаю, к чему должен привести этот разговор :) 

Терпения в ожидании остатка Ваших посылок и удачи )

dezz0riented
dezz0riented аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.07.2014

Посмотрите на транзистор как на резистор, чье сопротивление меняется от какого-то сигнала (ток базы). Может так понятнее будет, хз.

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

В итоге взял батарейку Li-ion 4.2v от неё через DC-DC Boost делаю 5v питания для ардуино. Также от Boost`a иду на предложенный Вами DC-DC Step UP и получаю заветные 12В и 1А, но возник вопрос...

Данной нагрузкой нужно управлять по ШИМ. Взяв тиристор КУ 101 вычитал, что напряжение управляющего электрода будет очень малым, и он может не закрываться временами. Советуют электронный ключ сделать всё же на транзисторе. И всё-таки, ардуиновские пины работают в диапазоне от 0 до 5V, ток до 40мА. 

Пропускать через себя ключ должен 12В и 1,03А. Как подобрать этот, чёрт его подери, транзистор?

 

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Спасибо за помощь. Я так себе это, примерно,  и представлял ранее...но столкнулся ещё с добрым десятком величин, которые мне неведомы -___-

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

foreman71 пишет:

Советуют электронный ключ сделать всё же на транзисторе. И всё-таки, ардуиновские пины работают в диапазоне от 0 до 5V, ток до 40мА. 

Пропускать через себя ключ должен 12В и 1,03А. Как подобрать этот, чёрт его подери, транзистор?

Ну так и подбирайте:

Должен быть запас по току в десятки процентов, значит, максимальный ток транзистора должен быть не меньше 1.5 А.

Раз с пина Ардуино можно снять не более 40 мА, а в нагрузку отдать до 1.5 А, значит, коэффициент усиления транзистора должен быть не менее 40. Но это в активном режиме, а нам нужен режим насыщения, в котором коэффициент усиления значитально меньше. Т.е. добавляется условие, что коэффициент усиления должен быть не менее 100-120.

Ну и напряжение не менее 15 В - это практически любой, который удовлетворяет двум вышеперечисленным условиям.

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Вот как раз-таки и все эти коэфициенты, обратные токи и тд и тп внушают мне ощущения полной дезориентации при подборе необходимого транзистора. Чем больше я читаю материал по этой теме, тем больше не понимаю...чувствую, как бы мне не пришлось весь курс электротехники изучать :(

Однако, спасибо за разъяснения по поводу k усиления и насыщения, я надеюсь, что мне будет проще подобрать элемент.

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

А действительно ли нужен здесь транзистор? Разве нет других электронных управляемых ключей для обыкновенного разрыва цепи? Есть отдельный источник для нагрузки, мне лишь необходимо ардуинкой разрывать цепь. Ну материал по транзисторам вообще неподъёмный для меня. Даже "для чайников" не канает

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Если для Вас неподъемный, закажите работу в разделе "Ищу исполнителя".

dezz0riented
dezz0riented аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.07.2014

Для начала достаточно посмотреть на один единственный параметр - максимальный ток коллектора. Ленту подрубить к коллектору, эмиттер к земле, ардуину через резистор к базе и поехали.

Коэффициент усиления и макс Uкэ интересные параметры, но в данной ситуации практически любой выпускаемый будет удовлетворять условиям задачи.

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

dezz0riented пишет:

Коэффициент усиления и макс Uкэ интересные параметры, но в данной ситуации практически любой выпускаемый будет удовлетворять условиям задачи.

А если он КТ805БМ найдёт в загашнике, с h21э = 10-15?  А базовый резистор возьмет на 10 килоом?  Всё равно считать надо тщательно и понимать, какие цифры из датаскрижалей для чего берутся

dezz0riented
dezz0riented аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.07.2014

DetSimen, понятное дело, поэтому и сказал "практически". Про резистор тоже справедливо, но пока ТС признался только в том, что ему сложно подобрать транзистор. Про таковой и говорю :)

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

dezz0riented пишет:

Для начала достаточно посмотреть на один единственный параметр - максимальный ток коллектора. Ленту подрубить к коллектору, эмиттер к земле, ардуину через резистор к базе и поехали.

Коэффициент усиления и макс Uкэ интересные параметры, но в данной ситуации практически любой выпускаемый будет удовлетворять условиям задачи.

Спасибо за совет! Выбор пал на КТ972. Для "тестов" ещё заказал IRF520, КТ922Б, КТ922В и КП303Б.

Надеюсь, не устрою дома феерверк :)

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

есть такой вариант    IRLZ24NPBF, Транзистор, N-канал 55В 18А [TO-220AB]  где литера L  в названии говорит об управлении логическим уровнем 

в инструкции на такие приборы вас будет интересовать только следующее 

 в вашем случае это будет означать:

Vdss  =   55v     максимальное напряжение при выборе источника питания
Rds   =    0.06   сопротивление канала по которому течет ток 
Id      =    18A   при выборе делим эту цифру на 2 - полученное не должно превышать ток прибора

это достаточно для конкретной этой задачи, если в затвор не забыть поставить 500 Ом

т.е. ищите подходящие по цене IRL  (с буквой - L), в удобном корпусе и подходящими параметрами.

И учите МАТЧАСТЬ иначе в раздел "ищу исполнителя"  ... если это деталь "Умного дома", то сразу туда, если нет - можно продолжать. 

если фильтр не скинется, вот один из магазинов и небольшая подборка - те, что с буквой  L  подойдут почти все, без этой буквы еше сложнее.   

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

foreman71 пишет:

Спасибо за совет! Выбор пал на КТ972. Для "тестов" ещё заказал IRF520, КТ922Б, КТ922В и КП303Б.

Надеюсь, не устрою дома феерверк :)

 IRF520 не самый удачный выбор для, но работать будет. КТ922 (любой) - превратится в печку если включить на долго. КП303 - попробуйте использовать вместо булавки прикалывая фото на обои - проку больше (если в золоте а не никель). 

 !!! еше чего подбирете, кидайте на "посмотреть" и попытайтесь понять, чего я вам выше написал и обосновать свой выбор. 

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

UPD и нарисуте схему сперва - обсудили уже много, пора рисовать иначе смысл обсуждения теряется. 

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Гриша пишет:

есть такой вариант    IRLZ24NPBF, Транзистор, N-канал 55В 18А [TO-220AB]  где литера L  в названии говорит об управлении логическим уровнем 

в инструкции на такие приборы вас будет интересовать только следующее 

 в вашем случае это будет означать:

Vdss  =   55v     максимальное напряжение при выборе источника питания
Rds   =    0.06   сопротивление канала по которому течет ток 
Id      =    18A   при выборе делим эту цифру на 2 - полученное не должно превышать ток прибора

это достаточно для конкретной этой задачи, если в затвор не забыть поставить 500 Ом

т.е. ищите подходящие по цене IRL  (с буквой - L), в удобном корпусе и подходящими параметрами.

И учите МАТЧАСТЬ иначе в раздел "ищу исполнителя"  ... если это деталь "Умного дома", то сразу туда, если нет - можно продолжать. 

если фильтр не скинется, вот один из магазинов и небольшая подборка - те, что с буквой  L  подойдут почти все, без этой буквы еше сложнее.   

Благодарю за проявленный интерес к моей проблеме! Данная поделка отнюдь не для умного дома, больше для второго хобби. Схему прикрепил к сообщению. Устройство будет переносное, а значит запитываться от батарейки. 

В качестве источника питания взял 18650 3400 mah NCR18650B 3,7 v литиевый аккум. Запитывать ардуинку буду по 5v, а значит нужна повышайка до требуемого напряжения DC-DC Boost. Взял вот такую. На разрыв питания обыкновенная кнопка. От повышайки ещё запитываем модуль-усилитель для динамиков и step-up модуль. На модуль динамиков повешу 1шт динамика 2.5Вт. От step-up модуля, соответственно, питаем диодную ленту. Мощность её 12,25Вт, 12В питание. Транзистором в цепи хочется управлять посредством ШИМ. Диодная лента будет работать только в режиме стробоскопа. Вот только недавно наткнулся на вот такой модуль

 

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

подумайте в сторону применить 3 лития и 1 понижайку на 5 вольт - этергетически эффективнее.

повышайку для ленты необходимо питать сразу от выключателя, а не от повышайки на 5 вольт - она не потянет.

вот даташит от MT3608, у микросхемы есть нога разрешения - можно управлять лентой с этой ноги без транзистора. Если согласовать уравни. Скорее всего скорости старта этой повышайки хватит для резкого старта, но может и не хватить - нужен эксперимент. Есть вероятность что этого преобразователя не хватит по мощности.

foreman71
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Гриша пишет:

подумайте в сторону применить 3 лития и 1 понижайку на 5 вольт - этергетически эффективнее.

повышайку для ленты необходимо питать сразу от выключателя, а не от повышайки на 5 вольт - она не потянет.

вот даташит от MT3608, у микросхемы есть нога разрешения - можно управлять лентой с этой ноги без транзистора. Если согласовать уравни. Скорее всего скорости старта этой повышайки хватит для резкого старта, но может и не хватить - нужен эксперимент. Есть вероятность что этого преобразователя не хватит по мощности.

Более 1 батарейки проблематично использовать в данной ситуации. Причины две: форм-фактор и способ заряда\балансировки "банок". В планах, конечно же, замуровать их в корпусе и вывести разъём для зарядки. Но пока что, решающей выступает разница в размерах одного или более одного аккумуляторов.

Однако, если текущую нагрузку можно вытянуть только с Вашим вариантом, то буду что-то думать.

Спасибо

Afanasey1
Offline
Зарегистрирован: 12.06.2020
Добрый день, подскажите еще пожалуйста, сколько вват блок питания нужен для данной лед-ленты https://www.brille.ua/32-201.html, буду очень благодарен
 
gfx125
Offline
Зарегистрирован: 27.05.2017

 

Там в характеристиках указано - 10.8W на метр. Умножаете на длину своей ленты + еще запас минимум в 1.5 раза. Хотя, если светодиоды китайские, то реальное потребление может быть меньше.

Afanasey1
Offline
Зарегистрирован: 12.06.2020

Ага, спасибо большое

svm
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2016

gfx125 пишет:

 

Там в характеристиках указано - 10.8W на метр. Умножаете на длину своей ленты + еще запас минимум в 1.5 раза. Хотя, если светодиоды китайские, то реальное потребление может быть меньше.

Вы писали, что лента в режиме стробоскопа? В таком случае требования что к БП так и коммутирующему транзистору резко понижаются.  Зависит от времени вспышки и промежутку между ними. Вспомните схемы советских вспышек. Конденсатор медлллеенноо  заряжается через маломощный источник, потом вспышка и снова зарядка. Конкретнее параметры вспышек укажите.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

НЭ нужно экономить на спичках - себе дороже выйдет.

Piskunov
Offline
Зарегистрирован: 13.02.2014

svm пишет:

Вы писали, что лента в режиме стробоскопа? В таком случае требования что к БП так и коммутирующему транзистору резко понижаются.  Зависит от времени вспышки и промежутку между ними. Вспомните схемы советских вспышек. Конденсатор медлллеенноо  заряжается через маломощный источник, потом вспышка и снова зарядка. Конкретнее параметры вспышек укажите.

Коллега, а Вы не в курсе, время затухания люминесценции алюмоиттриевого граната большое?
А то стробоскоп не очень может получиться))