我的LED电路设计正确吗?

Question

为了我的婚礼，我正在制作一些信件，我想提供一些led。为了获得完整的“我自己做的”体验，我给自己上了一门电气工程课程(谷歌ftw)，并开始设计一个电路，可以用我手头的材料工作。

我已经设计了电路与一些平行的LED“串”串联(每个RGBW系列代表一个字母)，但太少的经验与电气工程，以100%肯定它的工作。对于非常业余的设计我感到很抱歉，我希望本质仍然清楚。

如果你们能评论一下我是否正确接线，是否使用了合适的电阻，那就太棒了!

LED的更多规格:

我把这一切都建立在理论的基础上，但我太犹豫了，不敢付诸实践。

我关心的三个主要问题是:

• 每个彩色LED(我在MOSFET之前组合)仍然是平行的，还是我有效地使他们在MOSFET之前组合在一起?
• 我应该把R1,2,3,4电阻之前的MOSFET，也许甚至在每个“平行串”(不确定的技术术语)后，在他们被组合?
• R1,2,3,4的欧姆值是正确的，还是只有当我应用第二颗子弹时，这些值才有效?

更新:

我已经决定为其他项目保留led(可能是:在机柜中收集灰尘)，并购买几个WS2812B led，这样我就可以制作一个更简单的电路(可能更符合我的水平)。

Answer 1

一个更简单的方法是使用RGB LED带，因为它们包含所有的LED和电阻，你所要做的就是打开或关闭它们。

但是如果你已经有了led…

这些led不是普通的阳极。相反，每个LED都有自己的两个引脚。这意味着您确实可以按照预期将它们串联起来。(一个普通的阳极RGB LED有4个引脚，所有的LED阳极都绑在一起，所以你不能串联它们)。

但是，它们是4W的led，里面有四个1W的led。如果你想在4W使用它们，那么你就有一个问题，因为如果你不把它们安装在适当的散热器上，它们会融化，安装它们的方法是回流焊的热垫背面。这只工作在铜表面，所以你需要一个特殊的铝芯PCB，与铜箔层压在一个宽容，耶哒耶哒，不是用户友好的快速项目。

此外，在4瓦时，它们会非常明亮，所以你可以用更低的功率运行它们。

你可以用导热双组分环氧树脂把它们粘在铝制散热器上。或者你可以在铜散热器上再回流。

所有这些都可能比全球速卖通的一卷12V或24V RGB LED带更贵，所以还是YMMV吧。

注意，LED灯条更容易使用，因为热量分布在一个很长的长度，而不仅仅是几个电源LED作为热点。所以低功耗的接线板保持凉爽。高功率接线板是另一回事，但仍然没有那么困难。

除此之外:

fet是倒置的，请确保您选择的fet将与5V Vgs打开。这些有“RdsON”规格在Vgs=4.5V。如果它只被指定为Vgs=10V，则没有。

每个led串应该有一个电阻。同时确保你检查它将消耗多少能量。如果你使用0.25W的电阻器，它们会燃烧。LED带的另一个优点是上面有很多电阻，所以耗散的功率沿长度分布。

你的led有不同的正向电压(Vf)取决于颜色。因此，在相同的电流下，红色的弦会比蓝色的弦有更低的电压。所以你需要计算每一种颜色的电阻值。

Answer 2

你犯了几个大错误。正如JRE指出的，您的fet是相反的。同样重要的是，你的电流限制电阻在错误的地方。每个通道看起来应该是这样的

^{模拟电路-使用CircuitLab}

如果你按照你的方法来做，你会得到非常低的电流，因为通过电流限制电阻的电压会降低门源电压。

接下来，您还没有指定使用什么fet。必须使用“逻辑级”fet。常规的fet需要比Arduino提供更多的栅极电压。

你的极限值看起来还可以，只要你意识到，如果你决定一次驱动一个字符串，而不是3个，你将在这个单一字符串中驱动太多的电流。你的值将给出最大约1/2安培。如果你试图以。335安培为目标，你需要重新计算使用最小LED电压降数字，而不是最大。请记住，如果你的led是相当均匀的行为，每条线将吸引1/3的FET电流。这将给一些像150毫安每串在你的额定电阻值。

Answer 3

1. 你的n沟道mosfet是“倒立”。你把下水道和源头弄反了。内置的二极管将传导- led将始终打开。
2. 如果你的目标是350mA通过每个电阻(R1, R2, R3, R4，)，然后你需要考虑在他们的功率耗散。R1(6.2欧姆)功率是电流与电阻的平方。\$P = I^2R = 0.35^2\乘以6.2= 0.76瓦\$．你必须确保使用一个额定功率的电阻器。一瓦或更多。电阻通过将电能转换为热能来限制电流。你必须计算你使用的任何电阻器的废热，并确保你的电阻器额定功率更大，否则电阻器会变热并烧坏。
3. 你没有给部分变化留下“回旋”的空间。如果你所有的电阻和led是完全相同和完美的，那么350mA将是OK。就像这样，你最终可能会给led提供比你预期多一点的电流。
4. 每一种LED颜色有四串平行通过MOSFET和电阻。这四根弦将在它们之间平分电流——可能是均匀的，但也可能不是。每一串都应该有自己的电阻。
5. 对于一个3.0V正向电压和19V电源电压的LED和5个LED串联，我提出了供应\ $ R = \压裂{V_ {} - 5 \ * V_{向前}}{I_{领导}}= \压裂{19 - 5 \ * 3.0}{0.350}= 12欧姆\ $．那是用于绿色，蓝色和白色led的。对于红色LED，我得到26欧姆使用正向电压2.0V。
6. 点(5)使得红色LED电阻的耗散功率为3.2W，其他电阻的耗散功率为1.5W。使用额定功率级或更高的电阻。你可能必须使用相对较大的通孔电阻。
7. 不同的颜色在同一电流下有不同的亮度。你必须在软件(不同的PWM宽度为相同的亮度每个颜色)或在硬件(使用不同的电阻值来降低电流到更亮的led)。你可能得两者兼顾。也有可能，任何颜色的混合出来的很适合你，你不需要担心它。：)

Answer 4

显然，你已经设计了你的20欧姆，如果红色LED降低他们的最大电压，你将在什么似乎是指定的LED测试电流350毫安如果只有一根树枝;三个分支是117 mA。在实践中，这将是变化的，最低看到电阻在+5%和正向下降是最大的;当电阻器在-5%和正向下降是最小的时候看到的最高。

所以我认为烹饪led是没有危险的，但也许你选择电阻的方法是可疑的。你的目标是特定的亮度或散热能力吗?

Answer 5

正如其他人注意到的，你有你的mosfet倒置，和你的电流限制电阻将变得有点热!原则上,你可以连接发光二极管在串并联(他们来自同一批次提供),但你会发现结果不稳定,因为在发光二极管压降随年龄、温度、phase-of-the-moon,等等,随着电压上升,下降在电阻下降,所以当前的瀑布,所以亮度会发生变化。记住，每种颜色的LED都有不同的滴度。

我注意到你在使用IRLZ34n mosfet。这些led的额定功率为56W和30A，足以控制这些led(当然，需要一个合适的散热器)。你可以使用mosfet本身作为电流调节器。见,例如,场效应晶体管恒流．这样做的好处是，你可以把一个mosfet放在每串led上，而mosfet本身将保持led和亮度的平衡。