Grundleistung: Treiben Sie eine 12-V-LED von einem 5-V-Ausgang des Raspberry Pi an – keine 12-V-Versorgung verfügbar

Hier und anderswo gibt es viele Fragen dazu.

Der Konsens scheint zu sein, einen Transistor zum Schalten einer Stromversorgung zu verwenden - was bedeutet, dass ich eine 12-V-Versorgung zur Verfügung habe.

Es stehen nur 5 V zur Verfügung, die entweder von den GPIO-Pins oder direkt von der Stromversorgung (in diesem Fall USB-Batterie) kommen.

Dies ist eine einzelne LED: Es scheint möglich zu sein, sie mit einer Komponente in der Mitte, die die Spannung erhöht, direkt mit den GPIO-Pins zu verbinden. (GPIO-Pins können "sicher" 16 mA liefern)

Es scheint, dass ich einen Aufwärts-/Aufwärtswandler brauche, aber niemand scheint darüber zu diskutieren. Überlege ich das richtig?

Welche 12V-LED? Datenblatt oder Produktseite? Wie viel Strom wird benötigt?
Es sind mehrere Aufwärtswandler-Chips verfügbar. Ein 5V-12V-Wandler könnte entworfen werden. Die GPIO-Pins sind nicht geeignet, Sie müssen die 5-V-Versorgung verwenden.
Eine "12-V-LED" ist so etwas wie ein Oxymoron - es muss eine LED mit eingebautem Strombegrenzungswiderstand oder -regler sein. Können Sie einfach eine 5-V-Variante finden?
@NickJohnson Sie haben wahrscheinlich Recht, aber die LED ist Teil eines größeren Geräts und ich kann die LED nicht herausreißen.
@Passerby Keine Informationen zur LED, außer dass sie "mit 12 VDC läuft" ( sparkfun.com/products/9181 )
Ich habe tatsächlich schon einmal mit diesen Knöpfen gearbeitet. Da ist ein Widerstand drin, und Sie könnten ihn ziemlich trivial öffnen und durch einen Widerstand mit kleinerem Wert ersetzen. Es wäre sicherlich einfacher als ein Aufwärtswandler!
Ja, der Knopf ist so konzipiert, dass er geöffnet werden kann. Lesen Sie die Beschreibung und sehen Sie das dritte Bild. Einfach den Widerstand tauschen. Siehe meine Bearbeitung.
Sie haben beide recht. Ich hatte es mir nicht genau angesehen, aber die LED ist leicht zerlegbar. Es scheint, dass 5-V-LEDs nicht sehr verbreitet sind, aber Ihr Vorschlag ist großartig.

Antworten (3)

Im Allgemeinen benötigen Sie einen Aufwärtswandler am 5-V-Versorgungseingang auf 12 V. Sie können normalerweise einen Wirkungsgrad von 85 % sehen. Sie möchten den Transistor weiterhin am RPI-Ausgang verwenden, da er 3,3 V und einen niedrigen Strom hat.

Jeder typische Aufwärts- oder Aufwärtswandler funktioniert, wenn man bedenkt, dass die minimale Regellast im Auge behalten wird.

Alternativ können Sie einen Aufwärtswandler mit einem 3,3-V-Aktivierungsstift finden und ihn direkt über das RPI steuern.

Bearbeiten Die Schaltfläche, mit der OP verknüpft ist, kann per Design zerlegt werden, um Teile zu ersetzen. Eine einfachere Lösung besteht darin, den LED-Widerstand durch einen für den 5-V-Betrieb geeigneten zu ersetzen. Ich würde trotzdem zu einem Transistor-Setup raten. Wenn Sie sich glücklich fühlen, na ja? Dann würde ein Widerstand, der für eine rote LED mit 3,3 V, 16 mA oder weniger geeignet ist, direkt mit minimaler Helligkeitsänderung funktionieren, aber ein Zehn-Cent-Transistor zum Schutz des RPI-Pins wird empfohlen.

Ich bin gerade über diesen Thread gestolpert, da ich dasselbe mit einem Arduino mache. Ich bin ziemlich neu in der gesamten Elektronikszene (komme aus einem Software-Engineering-Hintergrund), bin aber gespannt darauf, etwas zu lernen. Würde ein 120-Ohm-Widerstand basierend auf den obigen Spezifikationen ausreichen (unter der Annahme einer 5-V-Quelle, 3,3 V Durchlassspannung, 16 mA Durchlassstrom)? Könnten Sie auch den Transistor erläutern, den Sie empfohlen haben, einzubeziehen - warum es eine gute Idee ist, den Transistor einzubeziehen, und welchen Transistor Sie verwenden sollten? Vielen Dank im Voraus!

Wenn Sie eine 12-Volt-LED und nur eine 5-Volt-Versorgung haben, benötigen Sie einen Boost-Regler und ein Mittel zum Aktivieren der LED von einem GPIO-Pin. Suchen Sie also nach einem geeigneten Aufwärtswandler (TI oder LT) und wählen Sie dann einen BJT, der von einem GPIO-Pin über einen Widerstand aktiviert werden kann. Der Emitter wird mit 0 Volt und der Kollektor mit der LED-Kathode verbunden. Anode auf 12 Volt und stellen Sie sicher, dass die LED ohne Strombegrenzungswiderstand funktioniert.

Obwohl der Pi 16 mA (ish - Antriebsstärke ist ein schlecht kontrollierter Parameter) bei 5 V liefern kann, wird Energie gespart. Da Leistung P = I * V ist, wobei I Strom und V Spannung ist, bedeutet das Erhöhen der Spannung, dass der an die LED gelieferte Strom niedriger ist als der Strom vom GPIO - selbst bei 100% Konvertereffizienz erhalten Sie 4,4 mA max von einem 3,3 V GPIO. Wenn wir das auch berücksichtigen

  • Der Wirkungsgrad des Wandlers wird weit unter 100 % liegen, insbesondere bei einem so großen Schritt von 3,3 V auf 12 V
  • 16 mA ist der Strom bei kurzgeschlossenem GPIO - an diesem Punkt ist die Ausgangsspannung tatsächlich Null , nicht 3,3 V. Jede signifikante Stromaufnahme verursacht einen gewissen Spannungsabfall

Wir können sehen, dass das Ansteuern einer Hochleistungs-LED vom GPIO eines Pi im Wesentlichen keine gute Idee ist.

ABER es gibt einen besseren Weg!

Beispielschaltung zum Ansteuern von Hochspannungsgeräten mit Raspberry Pi

Ein DC-DC-Aufwärtswandler (Suche bei ebay) kann 12 V aus einer 5-V-Versorgung mit einem angemessenen Wirkungsgrad (typischerweise ~85 %) liefern. Eine dedizierte 12-V-Versorgung ist besser.

Der Strom durch die LED wird von einem Transistor ein- und ausgeschaltet - ein MOSFET ist ideal, da kein Strom in sein Gate fließt, während er eingeschaltet ist.

Der im Diagramm vorgeschlagene MOSFET leitet problemlos ein oder zwei Ampere mit einer Gate-Spannung von 3,3 V vom GPIO-Pin, wodurch die LEDs viel heller werden und Schäden am Pi vermieden werden.

Diese Art von Transistorschaltung (nur der untere Teil) ist sehr nützlich, um Lasten mit höherer Spannung von einem Mikrocontroller oder Prozessor mit niedriger Spannung zu treiben.

Danke! Diese Idee war mir ziemlich klar, aber danke für die Bereitstellung von Teilenummern.
Außerdem dachte ich irgendwie, dass die GPIO-Pins des Raspberry Pi 5 V ausgeben, nicht 3,3 V. Danke für die Korrektur.
Grundleistung: Treiben Sie eine 12-V-LED von einem 5-V-Ausgang des Raspberry Pi an – keine 12-V-Versorgung verfügbar
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