Помогите с первой электронной схемой

Недавно я заинтересовался электроникой, и поэтому, прочитав немного, я решил попробовать создать свою собственную простую электронную схему для управления 12-вольтовой светодиодной лентой RGB с Wi-Fi. Я выбрал чип ESP8266, но в данный момент я все еще сосредоточен на подключении всего этого.

У меня вопрос и проблема:

О МОП-транзисторах:

Я выбрал мосфеты после того, как прочитал разглагольствования о широко используемых TIP120, но нужно ли мне беспокоиться о разнице между стандартными мосфетами и мосфетами логического уровня для моего приложения?

Я нашел эти два в местном магазине: IRLZ44N (PBF?) и IRLB8721 (PBF?). Очевидно, один логический уровень, а другой стандартный? Который я использую? Они по той же цене.

Проблема с входом напряжения:

Моей светодиодной ленте требуется 12 В, а на коммутационной плате есть регулятор напряжения, который потребляет 4-6 В. Это означает, что я либо подключаю полосу напрямую к источнику питания 12 В и нахожу способ понизить его до 5 В для чипа, либо питаю полосу напрямую от 5 В, а затем нахожу способ повысить напряжение до 12 В для полоски. Какой способ вы бы порекомендовали? Я предполагаю, что уйти в отставку проще.

И с чипом, потребляющим до 500 мА, и полосой до 1 А, я не думаю, что линейного стабилизатора, такого как LM7805, будет достаточно; будет ли работать понижающий преобразователь, такой как LM2596? Единственное, что меня останавливает, так это то, что я слышал, что из-за коммутационной природы понижающих преобразователей они вносят много шума и пульсаций входного напряжения в устройства, совместно использующие источник питания. Нужно ли мне беспокоиться об этом, если они оба подключены к источнику питания 12 В и находятся в одном корпусе?

введите описание изображения здесь

EDIT2: обновленная схема

введите описание изображения здесь

EDIT1: Ссылки на таблицы данных MOSFET по запросу:

IRLB8721 - https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/irlb8721pbf.pdf

IRLZ44N — http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz44n.pdf

Кстати, есть ли что-нибудь, что бы вы изменили или добавили в схему? Нужны ли где-нибудь резисторы?
Вы можете получить принципиальную схему от Fritzing. Схема подключения (как вы опубликовали) менее чем полезна для понимания схемы. Схема подключения очень похожа на аппаратное обеспечение перед вами. Чтобы увидеть, что он делает, вы должны проследить его и снова нарисовать в виде принципиальной схемы. Упростите задачу людям, которые хотят помочь, предоставив правильную принципиальную схему.
Что случилось с теми днями, когда люди, начинающие заниматься электроникой, медленно накапливали знания, заставляя светодиоды включаться, а затем используя кнопки, транзисторы и потенциометры для изменения яркости, включения и выключения... Начав с таких простых вещей, вы получите отличную основу. на самом деле учиться. Слишком часто вы видите: «Я новичок, и моя первая схема — это робот, который может говорить на 1000 языках, прыгать в воздухе на 20 метров и использует Wi-Fi и Bluetooth». Может кто-нибудь помочь мне, потому что я застрял »...... Хорошо, может быть, это было немного преувеличено, но вы поняли идею..... Начните с простого и изучите свой путь через это.
@jre посмотри мое редактирование
Намного лучше. Проголосовал.
Отличный совет от @MCG
Предоставьте ссылки на таблицы данных конкретных частей, о которых вы спрашиваете. Мы все здесь добровольцы, и мы не собираемся делать вашу работу и копаться в даташитах за вас. Как только у нас будут таблицы данных, будет тривиально показать, как отличить полевые МОП-транзисторы логического уровня от других.
Спасибо за ваше предложение @MCG, но у меня нет ни времени, ни средств для практики со схемами. Заказ деталей здесь занимает целую вечность, и если это сработает, я хочу использовать это для демонстрации небольшого проекта в школе. Я провел много исследований и следовал руководствам по вещам, как вы предложили - я знаю, что это не соответствует реальной мировой практике, но я надеюсь, что этого достаточно.
@Casper, тогда вы, скорее всего, столкнетесь с огромным количеством проблем и проблем и, вероятно, будете изо всех сил пытаться понять, почему / как некоторые вещи работают или не работают. Без базовой практики и полученных знаний это действительно может стать крутой битвой вверх, которая, как правило, отталкивает большинство людей от электроники.
@MCG Итак, даже если я теоретически понимаю настоящие основы, вы все еще думаете, что мне нужно применить их и попрактиковаться, прежде чем браться за такую ​​​​простую схему?
Я думаю , что каждый должен изучить основы, прежде чем браться за круги. Тот факт, что вы спросили о полевых транзисторах логического уровня, показывает, и входные напряжения показывают это. Если бы вы накапливали свои знания, то вам, вероятно, не нужно было бы спрашивать. Так что да, тот факт, что вы уже застряли или вам нужны ответы, показывает, что вам нужно применять и практиковать основы.
Я понимаю вашу точку зрения — сначала я должен практиковать основы, но как это поможет мне понять следующее: «Если вы покупаете полевой МОП-транзистор для микроконтроллера, рассмотрите полевой МОП-транзистор логического уровня. МОП-транзистор логического уровня означает, что он предназначен для полностью включаются с логического уровня микропроцессора. Стандартный MOSFET рассчитан на работу от 10В». По сути, это было то, о чем был мой вопрос - понять это и нужно ли мне их использовать. Дело не в том, что я застрял; для входных напряжений я просто хотел получить второе мнение о линейных регуляторах - лучше перестраховаться.
Но, может быть, я последую вашему совету и все равно пойду практиковать настоящие основы. Возможно, я узнаю что-то из того, чего не видел в теории/исследованиях, и пойму то, чего не понимал раньше. :) Спасибо за вашу помощь.
Дети в наши дни. В мое время светодиодные ленты поставлялись только красного цвета, и нам приходилось вручную связывать их с помощью настоящей проволоки и припоя, а затемнять их с помощью «микро»контроллеров, которые мы сделали из рычажного механизма Erector Set, деталей от неисправных комплектов Heathkit и клейкой ленты. У нас были Arduinos, но они назывались Apple II и стоили 2000 долларов, так что вы не осмелились поджарить один из них, подключив его к каким-либо экспериментам. Пришлось добираться до Радиолавки на лошадях, по снегу, в гору, в обе стороны... И нам понравилось! Серьезно, я болею за тебя, ОП!

Ответы (2)

Прежде всего, добро пожаловать в мир электроники. Спасибо за загрузку схемы, так как ее гораздо легче читать, чем диаграмму. У меня есть пара предложений, учитывая ваш уровень.

Используйте драйверы ворот нижнего плеча

Чип ESP8266 выдает логические сигналы 3,3 В, которые не могут полностью включить любой стандартный полевой МОП-транзистор. При этом существует множество отличных интегрированных решений для решения этой проблемы, таких как драйверы затвора нижнего плеча. Отличным примером является дешевый и простой в использовании TC427 . Он рассчитан на работу при напряжении 12 В и на логических входах 3,3 В. Использовать 1 мю Ф и 0,1 мю Ф развязывая конденсаторы рядом с чипом, вы получаете простой, но эффективный интерфейс между вашим SOC и FETS. Вам понадобятся два из них для управления тремя полевыми транзисторами (2 драйвера на чип). Что касается выбора полевого транзистора, то при таком низком токе (около 333 мА на полевой транзистор) это не имеет существенного значения, хотя IRLB8721 имеет более низкое сопротивление в открытом состоянии и заряд затвора, что в целом должно снизить общие потери мощности.

Используйте линейный стабилизатор на 5 В.

Для простоты начните с 3-выводного линейного стабилизатора (типа 7805). Как сказал Транзистор, он неэффективен, но управляем при токах ниже 100 м А . Импульсные регуляторы сложны и не должны создаваться новичками. В любом случае, типичное потребление тока для ESP8266 с 1024 пакетами при -65 дБм (скорее всего, в вашей ситуации) составляет 62 мА, что должно рассеяться. 0,434 Вт в линейном регуляторе. Используйте правильный радиатор, чтобы держать его прохладным. Если вы планируете передавать с помощью ESP8266, мощность увеличится, и вам понадобится надлежащий импульсный регулятор (готовый к использованию, на данном этапе не создавайте его с нуля).

Оставайтесь в безопасности

Дважды проверьте соединения перед подачей питания. Получайте удовольствие от этого проекта.

Спасибо за Ваш ответ! Я нашел кого-то, кто написал код для аналогичного приложения: «При запуске приложение будет неоднократно отправлять пакеты в сеть (чтобы все устройства в сети получали их) и ожидает ответа. Оно продолжает делать это до тех пор, пока не получает ответный пакет с содержимым «подтверждено». Поскольку контроллер запрограммирован отвечать на каждый пакет строкой «подтверждено», мы знаем, что это наш контроллер светодиодов». Я предполагаю, что мощность увеличится сверх того, что может выдержать 7805?
Если вы используете SOC для передачи, микросхема может потреблять до 215 мА (потери 1,5 Вт в регуляторе). Следовательно, используйте хороший радиатор (10-15 град/Вт), чтобы поддерживать линейный регулятор при безопасной рабочей температуре.
Прохладный! Это действительно полезно и делает его еще проще для меня.

Поскольку схема светодиода на 12 В требует большой мощности, имеет смысл оптимизировать блок питания для этого. Используйте блок питания на 12 В с номинальным током > 1 А.

Вы не указали требования к току для цепей 5 В, поэтому вам придется выяснить это самостоятельно. например, если требуемый ток при 5 В составляет 0,1 А, то рассеиваемая мощность линейного регулятора (стиля 7805) будет п "=" В я "=" ( 12 − 5 ) 0,1 "=" 0,7   Вт . Это было бы управляемо. Для более высоких токов более эффективным будет понижающий преобразователь.

Я слышал, что из-за коммутационной природы понижающих преобразователей они вносят много шума и пульсаций входного напряжения в устройства, использующие общий источник питания. Нужно ли мне беспокоиться об этом, если они оба подключены к источнику питания 12 В и находятся в одном корпусе?

Это проблема для аудио и аналоговой электроники, где шум мешает сигналам. Цифровая логика имеет встроенный запас по шуму и менее чувствительна к шуму, чем аналоговые сигналы. Для этого приложения у вас все будет хорошо, если вы будете следовать хорошей практике подключения. Соедините заземления 5 В и 12 В только в одной точке.

Помогите с первой электронной схемой
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v