Вопрос по питанию Arduino и светодиодов

Во-первых, спасибо всем, кто нашел время в свободное время, чтобы прочитать это и ответить. Такие ресурсы просто невероятны для таких любителей, как я.

Мой вопрос основан на источниках питания, Arduinos (плата клонирования) и светодиодах. Мое устройство будет использовать Arduino для взаимодействия с полосой из 160 RGB-светодиодов 5 В постоянного тока. Каждый цвет для каждого светодиода потребляет 20 мА, что в сумме составляет 60 мА при полной яркости и полном белом свете, исходя из таблиц данных, которые я могу найти. Суммарное энергопотребление 9,6 А (это кажется очень высоким). В техническом описании также упоминается от 3 до 9 Вт на 32 светодиода, поэтому макс. 45 Вт. Я собираюсь считать энергопотребление Arduino относительно незначительным (максимум 20 мА, я полагаю, очень маленький скетч для его запуска).

Я хотел бы запитать все это от одного источника, поэтому мой вопрос: что мне нужно? У одного поставщика есть сопутствующий источник питания 5 В / 6 А, который, по их словам, может питать 200 светодиодов, что возможно, если они не все работают одновременно (что редко бывает, но я бы предпочел быть в безопасности).

Следующий вопрос — какая изоляция мне нужна между Arduino и светодиодными лентами. Я, очевидно, не буду подключать ленту к выводу Arduino 5V, но могу ли я разделить одну линию непосредственно на Arduino, одну линию на светодиодную ленту от источника питания и общую землю?

Наконец, исходя из двух предыдущих вопросов, может ли он питаться от перезаряжаемой батареи? И нет, не автомобильный аккумулятор. Что-то вроде NiCad или Li-Ion аккумулятора.

Заранее благодарим вас за любую информацию, которую вы можете предоставить.

Еще раз спасибо.

когда вы говорите об «изоляции», я не думаю, что вы имеете в виду изоляцию. Изоляция означает расположение вещей таким образом, чтобы между изолируемыми вещами не было легкого электрического пути. В этой ситуации вы фактически делите один источник питания между двумя нагрузками, что в данном случае нормально, но это не изоляция.

Ответы (2)

Мощность кажется важным аспектом в вашем дизайне, поэтому вы можете рассмотреть возможность использования других светодиодов. Например, слаботочные светодиоды потребляют 2 мА вместо 20 мА.

Или, может быть, 5 мА через ваши существующие светодиоды будут давать достаточно света на ваш вкус.

Другой аспект заключается в том, чтобы спроектировать схему управления светодиодом для настолько низкого напряжения, насколько это возможно. Если вы можете спроектировать его для 3 В и использовать импульсный источник питания для создания этих 3 В из 5 В (или, может быть, 12 В), вы сэкономите 40% энергии. Это особенно эффективно, когда вы используете батарею, которая со временем вырабатывает более низкое напряжение.

Я предполагаю, что когда вы хотите подсветить (почти) все светодиоды, вы можете обойтись тем, что каждый из них будет подсвечиваться немного меньше. Эта логика может быть встроена в ваше программное обеспечение, поэтому ток в наихудшем случае будет уменьшен.

Вы должны проектировать свою схему для наихудшего случая, но для срока службы батареи может быть более реалистичным расчет с усредненными случаями. Так что получите больше информации о том, что вы хотите показать, когда вам нужно знать, как долго будет работать данная батарея.

Как часто, ваш один хороший вопрос приводит к множеству вопросов и некоторым сомнениям в ваших основных предположениях. Это дизайн системы :)

Слаботочные светодиоды являются опцией, однако их трудно найти. В частности, я смотрю на гибкую полосу RGB-светодиодов, которые управляются микросхемами WS2801, соединенными вместе, к которым затем можно обращаться по отдельности, создавать классные эффекты, танцевать под музыку и т. д. Преимущество этого чипа в том, что он может ШИМ светодиодов. для сумасшедшего количества цветов, в отличие от 7 цветов светодиодов с цифровым управлением. При этом я рассмотрю таблицы данных как ИС, так и светодиодов и посмотрю, что я могу сделать, чтобы снизить потребление или переосмыслить вариант батареи вместе. Спасибо за вклад
Хороший чип! Имейте в виду, что существует ограничение на количество этих полосок, которые вы можете связать, из-за падения напряжения из-за потребления тока, поэтому вам может потребоваться включить некоторые из цепочек параллельно. Чипы имеют режим постоянного тока, поэтому для экономии энергии можно перейти на напряжение питания ниже 5 В.
Вы уверены, что сможете управлять всеми светодиодами в ленте независимо друг от друга?
Посмотрите техническое описание sparkfun.com/datasheets/Components/LED/RGBSTRIP.pdf , чтобы увидеть некоторые впечатляющие примеры.
Да, это правильный даташит. Довольно аккуратно, я думаю. Падение напряжения беспокоит. Выводы данных и часов всегда должны быть на одной цепи. Но 5V и GND можно отключить от цепи и добавить еще один источник питания, то есть 5 полос с 5 входами питания, но все они соединены для последовательного ввода. Спасибо за ссылку и отзыв

Мое предложение состоит в том, чтобы создать внешний источник питания, который питает как светодиодную ленту, так и Arduino отдельно, а затем отделить Arduino от светодиодов с помощью силовых транзисторов или (лучше) встроенных драйверов.

Но использование батареи сильно зависит от того, как вы собираетесь использовать светодиодную ленту: если вы собираетесь использовать всю - скажем, ток 9 А (это много), считайте, что батарея емкостью 9000 мАч (то есть БОЛЬШОЙ) будет длиться один час.

Может быть, батарея ноутбука или около того может подойти, но все же не рассчитывайте использовать ее в течение длительного времени.

Хороший звонок на аккумуляторе ноутбука. 7,7А от того, что у меня рядом. И еще хороший отзыв о силовых транзисторах. Меня интересует использование встроенного драйвера, поскольку я не знаком. еще раз спасибо
Я думал о чем-то вроде этого nxp.com/products/lighting_driver_and_controller_ics/… , но вы также можете использовать простой MOS
Спасибо за ответ. Очень классный чип, и я определенно вижу, как его можно использовать в будущем. Однако это может не относиться к данному проекту. И все же спасибо за ссылку