PWM晶体管加热 - Rapberry

Question

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。 条带数据表说12V，13.3W / m，我将使用3个并联的条带，每个1.8m，所以13.3 * 1.8 * 3 = 71,82W，12 V，几乎6A。 我正在使用8A晶体管E13007-2。 在该项目中，我有5个不同的LED通道：RGB和2种白色。 R，G，B，W1和W2直接连接在py引脚上。 LED灯条连接12V和CN3，CN4连接GND（通过晶体管）。 Transistor schematic.

我知道有很多电流通过晶体管，但是，有没有办法减少加热？我认为它达到了70-100°C。我已经遇到了一个覆盆子的问题，我认为这对应用程序来说是危险的。我在PCB上有一些大的痕迹，这不是问题。 一些想法：

1 - 电阻驱动晶体管的基极。也许它不会减少加热，但我认为这对于短路保护是可取的，我该如何计算呢？

2 - PWM的频率为100Hz，如果我降低这个频率有什么不同吗？

Answer 1

您使用的BJT晶体管的电流增益hFE约为20。这意味着集电极电流约为基极电流的20倍，或者基极电流需要为集电极电流的1/20，即6A / 20 = 300mA。

Rasperry PI肯定不能从IO引脚提供300mA电流，因此您在线性区域中操作晶体管，这会散发大量热量。

将您的晶体管更改为具有足够低的阈值电压（例如2.0V以在3.3V IO电压下具有足够的导通）的MOSFET，以保持简单。

Answer 2

如果您获得足够的栅极电压以迫使其完全增强，那么使用N沟道MOSFET的运行温度会低得多。由于这不是一个大批量产品，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siemons BTS660（S50085B BTS50085B TO-220）。它是高端驱动器，您需要使用集电极或排空装置打开的驱动器。它将在室温下不带散热片的情况下切换5A电流，额定电流更大，并且采用To220型封装。它已过时，但可以替代。 MOSFET受电压控制，而晶体管受电流控制。