PWM晶体管加热-树莓派

PWM transistor heating - Rapberry

我有一个覆盆子和一个带有晶体管的辅助 PCB,用于驱动一些 LED 灯条。 条带数据表显示 12V,13.3W/m,我将使用 3 个平行条带,每个 1.8m,所以 13.3*1.8*3 = 71.82W,12V,几乎是 6A。 我使用的是 8A 晶体管,E13007-2。 在项目中,我有 5 个不同 LED 通道:RGB 和 2 种白色。 R、G、B、W1 和 W2 直接连接在 py 引脚中。 LED 灯带接 12V 和 CN3,CN4 为 GND(通过三极管)。 Transistor schematic.

我知道流过晶体管的电流很大,但是,有没有办法减少发热?我认为它正在达到 70-100°C。我已经有一个覆盆子问题,我认为它对应用程序来说越来越危险。我在 PCB 上有一些大痕迹,这不是问题所在。 一些想法:

1 - 驱动晶体管基极的电阻器。也许它不会减少热量,但我认为短路保护是可取的,我该如何计算?

2 - PWM 的频率是 100Hz,如果我降低这个频率会有什么不同吗?

您使用的 BJT 晶体管的电流增益 hFE 大约为 20。这意味着集电极电流大约是基极电流的 20 倍,或者基极电流需要是集电极电流的 1/20,即6A/20=300mA。

Rasperry PI 肯定无法从 IO 引脚提供 300mA 电流,因此您在线性区域操作晶体管,这会导致它散发大量热量。

将晶体管更换为具有足够低阈值电压的 MOSFET(例如 2.0V 以在 3.3V IO 电压下充分导通)以保持简单。

使用 N 沟道 MOSFET 运行 如果您获得足够的栅极电压以强制完全增强,则温度会降低很多。由于这不是一个大批量项目,为什么不简单地使用 MOSFET 栅极驱动器芯片。然后您可以在设备上使用低 RDS。另一个设备是西蒙斯 BTS660 (S50085B BTS50085B TO-220)。它是一个高侧驱动器,您需要使用集电极开路或漏极设备来驱动。它将在室温下切换 5A,不发热 sink.It 额定电流更大,采用 To220 型封装。它已过时,但可以作为替代品使用。 MOSFET 是电压控制的,而晶体管是电流控制的。