Eu tenho 60 leds que vieram em uma faixa de led . Um metro de comprimento da faixa de led requer o seguinte:

• 400 miliamperes
• 12 volts

Eu quero controlar esses LEDs com micro controlador. Estou pensando em usar um TIP120 e um raspberryPi.

Um pino GPIO raspberryPi pode produzir 50 miliamperes continuamente. (Atualização: isso não é verdade, veja abaixo)

Sou iniciante e não tenho certeza se estou fazendo isso corretamente. Todos os meus cálculos são baseados nas coisas que li neste blog .

Matemática

Corrente baixa:

O TIP120 possui uma corrente de coletor de lc = 250 * lb, portanto, precisarei de uma corrente de base de 1,6 mA.

(1.6mA * 250 = 400)

O raspberryPi não deve ter problemas com a corrente Base

Resistor de base:

Vou precisar de um resistor baixo o suficiente para garantir que a base TIP120 permaneça saturada, mas fique abaixo de 50 mA para não sobrecarregar o raspberryPi.

De acordo com o blog que mencionei, encontro a resistência básica procurando no Vbe (sat). Veja a figura 2.

onde Vbe (sat) é 400 no eixo x, a corrente do coletor é de cerca de 1,3 no eixo y.

Se o raspberryPi produzir 3,3 volts, haverá uma queda de tensão de 2 volts
(3,3 - 1,3)

Portanto, de acordo com meu cálculo, preciso de um resistor entre 4 e 40 Ohms R = V / I
2 / (0,05 A) = 40 Ohms
2 / (0,50 A) = 4 Ohms
(Atualização: incorreta, consulte a parte inferior da pergunta)

Eu ainda me considero um amador e estou um pouco acima da minha cabeça.

• Esses cálculos parecem corretos?
• O TIP120 funcionará? (quaisquer outras sugestões são bem-vindas)
• Há outras considerações que devo levar em consideração no meu esquema?

Atualizar

Conforme indicado nas respostas, digitei as classificações em miliamperes por um fator de 10. Eu deveria ter dito:
2 / (0,005 A) = 400 Ohms
2 / (0,050 A) = 40 Ohms

Atualização 2

Parece que há alguma nebulosidade sobre a corrente máxima que um pino em um Raspberry Pi pode fornecer. Para estar seguro, vou assumir que são 8 mA.

/raspberrypi/9298/what-is-the-maximum-current-the-gpio-pins-can-output

/raspberrypi/1130/what-is-the-nominal-gpio-pin-output-current

Atualização 3

Ada fruit escreveu um ótimo artigo de blog sobre como controlar uma faixa de LEDs com um micro controlador. Ela recomenda um STP16NF06 ou um TIP120

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

Você está quase lá, algumas coisas:

O cálculo do resistor de base não está correto - lembre-se de que você só precisa de 1,6mA de acordo com seus cálculos (a corrente do coletor é separada).
Olhando para a folha de dados, o ganho mínimo é de 1000 e a tensão máxima do emissor de base é de 2,5V, o que significa que precisamos ajustar os cálculos, 1,6mA servirá para a corrente de base (sempre bom ter extra para um comutador como o ganho cai na saturação), mas precisamos usar 2,5V em vez de 1,3V para o pior caso (é melhor usar valores máximos / máximos para projetar, embora, olhando para o gráfico, pareça improvável que o Vbe extra seja nessa corrente, então em algum lugar entre as duas figuras abaixo deve estar bem):

Então:

(3.3V - 2.5V) / 1.4mA = 570Ω

ou

(3.3V - 1.5V) / 1.4mA = ~ 1.2kΩ

Isso deve funcionar bem, mas não é a maneira mais eficiente de fazer as coisas - a dissipação do transistor será de pelo menos 0,4A * Vce (sat), que é de cerca de 0,4A * 0,75V = 0,3W, mais o seu R-pi precisa de pelo menos alguns mA ou mais para dirigi-lo.
Um MOSFET de nível lógico moderno pode ser muito menor, ser acionado com (quase) sem corrente) e quase sem dissipação. Aqui está uma parte de exemplo, o FDC637BNZ , escolhido aleatoriamente entre milhares na Farnell:

0.5A é 500 Milliamps ... Você vai explodir seu Pi. 0,05 é 50 miliamperes. Esse é o limite máximo. Não há necessidade de ir para isso. Você só precisa de 1.6mA como você disse. Portanto, aprimore um pouco, digamos, até 5mA. 3.3 - 1.3 = 2v o resistor precisa cair. 2v / 0,005A (5mA) = 400Ω. Arredonde para o próximo tamanho maior de 470Ω, você terá ~ 4mA na base.

Com exceção desse erro de matemática, o TIP120 funciona bem para isso, embora seja realmente um exagero para os 400 mA que a faixa de led levará. É um par de darlington, para alta multiplicação de corrente. Um transistor BJT único comum como o PN2222 (1 Amp em um pacote To-92 padrão) seria mais que suficiente. Ou você pode dividir a faixa em duas ou três e usar alguns 2n3904 (100 ~ 200mA) e exibir as seções diferentes de forma diferente (é claro que você precisará de um número igual de gpio, a menos que queira controlá-las a partir de um único GPIO, o que Os transistores paralelos, cada um com seus próprios resistores de base, acionando seções menores da faixa de LEDs, seria uma boa maneira de lidar com transistores menores, caso você não consiga comprá-los.

E seu esquema é bom o suficiente para uma maquete. Uma faixa de led de cor única não é um circuito muito complexo para trabalhar, portanto, não há maneira de melhorá-la, além de usar as peças certas em vez de espaços reservados genéricos.