El uso de un microcontrolador a su vez en la tira del LED

Question

Tengo 60 leds que vino en una tira de led. De un metro de longitud de la tira de led se requiere lo siguiente:

• 400 miliamperios
• 12 voltios

Quiero controlar estos LEDs con micro controlador. Estoy pensando en usar un TIP120 y una raspberryPi.

Una raspberryPi GPIO pin de salida se puede 50 miliamperios continuamente. (Actualización: Esto no es cierto, ver a continuación)

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Soy un principiante, y no estoy seguro de que lo estoy haciendo correctamente. Todos mis cálculos están basados en cosas que he leído en este blog.

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Matemáticas

Corriente de Base:

El TIP120 tiene un colector de corriente de la lc = 250 * lb así que voy a necesitar una base de corriente de 1,6 mA.

( 1.6 mA * 250 = 400 )

El raspberryPi no debería tener problemas con la corriente de Base

Resistencia Base:

Voy a necesitar una resistencia lo suficientemente baja para asegurar que el TIP120 base permanece saturado pero estancias de menos de 50 mA para no sobrecargar la raspberryPi.

Según el blog que he mencionado, creo que la base de la resistencia en la Vbe(sat). Vea la figura 2.

donde Vbe(sat) es de 400 en el eje x, el colector actual es de alrededor de 1.3 en el eje y.

Si el raspberryPi salidas de 3.3 voltios, entonces hay una caída de voltaje de 2 voltios
(3.3 - 1.3)

Así que de acuerdo a mis cálculos, necesito una resistencia de entre 4 y 40 Ohmios R = V/I
2 / (0.05 A) = 40 Ohmios
2 / (0.50 A) = 4 Ohmios
(Actualización: Incorrecto, vea el fondo de la cuestión)

Yo me considero un aficionado y estoy un poco por encima de mi cabeza.

• Hacer estos cálculos es correcto?
• Se TIP120 trabajo? (alguna sugerencia bienvenida)
• Hay otras consideraciones que debo tomar en cuenta para mi esquema?

Actualización

Como se señala en las respuestas, yo typoed la miliamperios calificaciones por un factor de 10. Debería haber dicho:
2 / (0.005 A) = 400 Ohmios
2 / (0.050 A) = 40 Ohmios

Actualización 2

Parece que hay cierta nebulosidad acerca de la corriente máxima de un pin en un Raspberry Pi puede proporcionar. Para estar seguro, voy a suponer que es de 8 mA.

http://raspberrypi.stackexchange.com/questions/9298/what-is-the-maximum-current-the-gpio-pins-can-output

http://raspberrypi.stackexchange.com/questions/1130/what-is-the-nominal-gpio-pin-output-current

Actualización 3

Ada fruta escribió un gran artículo en el blog de cómo controlar una tira de LED con un micro controlador. Ella recomienda una STP16NF06 o un TIP120

https://learn.adafruit.com/rgb-led-strips/usage

Answer 1

Usted está casi allí, un par de cosas:

La base de la resistencia de cálculo del ins no correcta, recuerde que usted sólo necesita 1.6 mA de acuerdo a los cálculos (el colector de corriente es independiente).
Busca en la hoja de datos, a la ganancia mínima es de 1000, y máximo de la base-emisor de voltaje de 2.5 V, lo que significa que necesitamos para ajustar los cálculos, 1.6 mA va a hacer por la corriente de base (siempre es bueno tener más de un interruptor, como el aumento de caídas en la saturación), pero necesitamos a 2,5 V en lugar de 1.3 V para el peor de los casos (es mejor utilizar peor de los casos/valores máximos para el diseño, aunque mirando el gráfico parece que el extra Vbe es poco probable que en esta corriente, así que en algún lugar entre las dos figuras de abajo debe estar bien):

Así:

(3.3 V - 2.5 V) / 1,4 mA = 570Ω

o

(3.3 V - 1,5 V) / 1,4 mA = ~1.2 kΩ

Esto debería funcionar bien, pero no es la forma más eficiente de hacer las cosas - el transistor de disipación de ser de al menos 0,4 * Vce(sat), que es alrededor de 0,4 A * 0.75 V = 0,3 W, además de su R-pi necesita al menos un par de mA o menos a la unidad.
Un moderno nivel de lógica de MOSFET puede ser mucho más pequeño, ser impulsado con (casi) sin corriente) y casi no tienen disipación. Aquí está un ejemplo de una parte, la FDC637BNZ , elegidos al azar de miles de personas en Farnell:

Answer 2

0,5 a 500 Miliamperios... Que harán volar tu Pi. 0.05 es de 50 Miliamperios. Ese es el límite alto. No hay necesidad de ir por eso. Sólo se necesita 1.6 mA como usted dijo. Así que pulir un poco, digamos un agradable incluso 5mA. 3.3 - 1.3 = 2v la resistencia tiene que soltar. 2v / 0.005 (5mA) = 400Ω. Ronda hasta el siguiente tamaño más grande 470Ω, se obtiene ~ 4 ma en la base.

Que error de cálculo a un lado, el TIP120 funciona bien para esto, aunque es realmente excesivo para la 400mA que la tira de led va a tomar. Se trata de un par darlington, para alta corriente de la multiplicación. Un común solo transistor BJT como el PN2222 (1 Amp en un estándar A-92 paquete) sería más que suficiente. O usted podría dividir la tira en dos o tres y el uso de un par de 2n3904 (100~200 ma) y el flash de las diferentes secciones de manera diferente (por supuesto, usted necesitará un número igual gpio, a menos que usted quiere conducir a todos ellos de una sola GPIO para que trabaje demasiado. En paralelo Transistores, cada uno con su propia base de resistencias de conducción de las secciones más pequeñas de la tira de LED sería una buena manera de tratar con los más pequeños transistores si usted no puede conseguir más grande.)

Y su esquema es bastante bueno para una maqueta. Un solo color de la tira del led no es muy complejo circuito para trabajar, así que no hay manera de mejorarlo aparte de usar el derecho de las partes en lugar de genéricos marcadores de posición.