ich bin ziemlicher Anfänger in Sachen Elektronik und durch das Thema LEDs habe ich den Einstieg in dieses schöne Hobby gefunden. Nach den ersten Basteleien hat´s auch schon geleuchtet und geblinkt, aber jetzt stehe ich vor einem Problem :
Ich möchte mehrere (=viele) High-Power LEDs über Microcontroller ansteuern, pro LED jeweils einer. Die einzelnen SMD-LEDs, aus denen die HP-LED zusammengebaut ist, brauchen zwischen 2,7 und 3,7 V Spannung bei jeweils 350mA Strom pro Farbe. Bei 5V Versorgungsspannung ergeben sich Verlustleistungen, die ich mit 2W Widerständen gut erzeugen kann, allerdings wird der Widerstand für rot ziemlich heiss (verbraucht ca 1W) , was ich eher vermeiden möchte. Warm wird´s eh schon an den LEDs, und je weniger Leistung ich in Wärme umsetze, desto mehr LEDs lassen sich mit einem Netzteil betreiben.
Mein Gedanke ist jetzt, zwei bzw. drei Netzteile zu verwenden, eins bzw je eins mit 5V für grün und blau, eins mit 3,3V für rot.
Hätte ich drei Microcontroller, wär´s einfach, aber bei einem einzigen stellt sich mir die Frage, wie das verschaltet werden muss:
An den Pins des Microcontrollers lassen sich max. 25mA schalten, daher kommen Transistoren dazu. Die Basis geht jeweils an den Microcontroller, der mit an einer der 5V Leitungen hängt. Die Collectoren hängen jeweils an 5V, 5V und 3,3V, an den Emittern jeweils die Anoden der LEDs. Und wie geht´s dann weiter ?
Kann ich einfach die Masse der Netzteile zusammenlegen ? Oder hab ich da grundlegend was übersehen und der ganze Entwurf ist Mist ?
» Hallo zusammen, » » ich bin ziemlicher Anfänger in Sachen Elektronik und durch das Thema LEDs » habe ich den Einstieg in dieses schöne Hobby gefunden. Nach den ersten » Basteleien hat´s auch schon geleuchtet und geblinkt, aber jetzt stehe ich » vor einem Problem : » » Ich möchte mehrere (=viele) High-Power LEDs über Microcontroller » ansteuern, pro LED jeweils einer. Die einzelnen SMD-LEDs, aus denen die » HP-LED zusammengebaut ist, brauchen zwischen 2,7 und 3,7 V Spannung bei » jeweils 350mA Strom pro Farbe. Bei 5V Versorgungsspannung ergeben sich » Verlustleistungen, die ich mit 2W Widerständen gut erzeugen kann, » allerdings wird der Widerstand für rot ziemlich heiss (verbraucht ca 1W) , » was ich eher vermeiden möchte. Warm wird´s eh schon an den LEDs, und je » weniger Leistung ich in Wärme umsetze, desto mehr LEDs lassen sich mit » einem Netzteil betreiben.
Da gibt's irgendwelche Fertigschaltungen bei denen die LED getaktet wird und auf diese Weise nur einen geringen Verlust über ein Vorwiderstand erzeugen muessen.
Wart mal ab, es melden sich bestimmt noch Leute, welche sich mit diesen Dingern auskennen.
» Mein Gedanke ist jetzt, zwei bzw. drei Netzteile zu verwenden, eins bzw je » eins mit 5V für grün und blau, eins mit 3,3V für rot.
Das waere auch eine Moeglichkeit, wobei wenn das lineare Netzteile sind, wird halt bei denen die Leistung verbraten.
» Hätte ich drei Microcontroller, wär´s einfach, aber bei einem einzigen » stellt sich mir die Frage, wie das verschaltet werden muss: » » An den Pins des Microcontrollers lassen sich max. 25mA schalten, daher » kommen Transistoren dazu. Die Basis geht jeweils an den Microcontroller,
» der mit an einer der 5V Leitungen hängt. Die Collectoren hängen jeweils an » 5V, 5V und 3,3V, an den Emittern jeweils die Anoden der LEDs. Und wie » geht´s dann weiter ?
Nicht so. Die Basis über Widerstand am Controllerausgang. Alle Emitter auf GND. Die LED-Anoden an unterschiedliche DC-Spannungen, je nach Farbe, und die Kathoden über Vowiderstände an die entsprechenden Kollektoren.
Das selbe beim MOSFET mit Gate, Source und Drain...
» Kann ich einfach die Masse der Netzteile zusammenlegen ?
Hallo,
LEDs "brauchen" keine Spannung, sondern Strom! D.h. die Spannung stellt sich als Folge des vogegebenen Stromes ein und kann als Richtwert für die Dimensionierung des Vorwiderstandes genommen werden. Deshalb ist für den Betrieb von LEDs immer der Strom spezifiziert (auch als max. Grenzwert). Der Zusammenhang zwischen Spannung und Strom ist nichtlinear und Exemplarstreuungen unterworfen. Somit ist das Parallelschalten von LEDs (daß Du das vor hast, entnehme ich Deinen Angaben, kann aber ein Mißverständnis sein!) eigentlich nicht möglich, es sei denn, man nimmt genau ausgesuchte Exemplare so daß eine gleiche Stromverteilung geben ist. Das Thema wurde hier aber schon zig-mal diskutiert. LEDs also vorzugsweise in Reihe schalten, dann werden auch die Ströme nicht so groß....
Viele Grüße
Hartwig
Naja, wenn in den Datenblättern sowohl Versorgungsspannung als auch Stromfluss angegeben werden, dann entnehme ich daraus, dass die LED optimal bei x Volt und y mA arbeitet.
Mir ist schon klar, dass bei konstanter Spannung der Stromfluss dann durch Erwärmung steigt, wohingegen bei konstantem Strom die Spannung stabil bleibt (hatte das mal ohne Vorwiderstand direkt am Labornetzteil getestet und mich über den Stromhunger gewundert). Aber rein praktisch gesehen brauche ich zur Ermittlung des Vorwiderstandes den Spannungsabfall genauso wie die maximale Strommenge, bei der Suche nach den richtigen Bauteilen muss ich also dann doch auch die Spannung berücksichtigen.
Angenommen : Versorgung 5V, LED mit 350 mA und 2.6V:
Spannungsabfall : 5V - 2.6V = 2.4V
U=R*I -> 2.4V = R * 0.35A -> R=6 Ohm -> Bauteil 6.8 Ohm 2 Watt (Verlustleistung liegt bei ca 1W, aber man will ja Reserve haben)
Das wird hier im Probeaufbau schon mehr als handwarm, daher würde ich gerne die Verlustleistung beschränken, indem ich bei reduzierter Versorgungsspannung und gleichem Stromfluss einen kleineren Widerstandswert verwenden kann. Dummerweise braucht die RGB LED an rot 2.6V, an grün 3.8V und an blau 3.6V, deswegen habe ich entweder sehr viel Verlust für rot oder aber ich nehm separate Versorgungsspannungen, was spätestens bei vielen LEDs (sagen wir mal 300 Pixel) dann schon sinnvoll ist, weil allein der rote Farbkanal im Extremfall 300 * 350mA frisst, also wird´s allein für eine Farbe 2-3 Netzteile brauchen.
Aber was ich nicht ganz verstehe : Wenn man LEDs eigentlich nicht parallel schalten kann, wie wird dann eine Matrix realisiert, in der ja doch jedes einzelne Pixel angesteuert wird ? Reihe geht da ja nicht. Und wie würde man eine RGB-LED dazu bringen, Mischfarben zu erzeugen, wenn nicht durch parallele Schaltung ?
Ich kann mir nicht vorstellen, dass bei grossen Matrizen alle Vorwiderstände regelbar sind, solange die LEDs aus dem gleichen Binnung stammen müssten sie doch zumindest soweit ähnlich sein, dass man da nicht jedes Pixel einzeln parametrieren muss ?
» Naja, wenn in den Datenblättern sowohl Versorgungsspannung als auch » Stromfluss angegeben werden, dann entnehme ich daraus, dass die LED » optimal bei x Volt und y mA arbeitet.
Jein, du musst y mA vorgeben, dann stellt sich x Volt ein. und zwar x (+/- ,xxVolt)
Änderung des Stromes macht nur geringe Änderung der Spannung.
Änderung der Spannung macht allerdings risige änderungen des Stromes (bis zum Duchbrennen)
» brauche ich zur Ermittlung des Vorwiderstandes den Spannungsabfall genauso » wie die maximale Strommenge, bei der Suche nach den richtigen Bauteilen » muss ich also dann doch auch die Spannung berücksichtigen.
Wie oben angegeben, Bei Stromänderungen nur geringe Spannungsänderung....
» Das wird hier im Probeaufbau schon mehr als handwarm,
Das ist aber ne andere Baustelle. Entweder 2 LED's in Reihe (wenn die Betriebsspannung mehr als doppelt so hoch wie die Versorgungsspannung ist) oder Versorgungsspannung verringern (dann tritt der Verlust / Wärmeentwicklung evtl im Netzteil auf) oder intelligent duch PWM (PulsWeitenModulation)
» Aber was ich nicht ganz verstehe : Wenn man LEDs eigentlich nicht parallel » schalten kann,
Kann man schon, nur braucht dann jede LED einen eigenen Vorwiderstand.
LED's DIREKT parallelschalten geht nicht.
» Da gibt's irgendwelche Fertigschaltungen bei denen die LED getaktet wird » und auf diese Weise nur einen geringen Verlust über ein Vorwiderstand » erzeugen muessen.
Das klingt vernünftig, wobei ich dann halt erstmal testen muss, wieviel Licht dann noch rauskommt . Ich möchte die LEDs über je einen PIC steuern, damit ich autarke Pixel habe, die über DMX angesprochen werden. Die Farbmischung ist im Endeffekt auch nur eine 3-Kanal-Helligkeitsregelung per PWM, evtl. kann man das so strecken, dass die Vorwiderstände und somit Verlustleistungen gering bleiben.
» Das waere auch eine Moeglichkeit, wobei wenn das lineare Netzteile sind, » wird halt bei denen die Leistung verbraten.
Was mir im Zweifel lieber wäre, weil ich dann nicht an 100 LEDs direkt unter der Decke die Abwärme habe, sondern an zentraler Stelle, da kann dann gern noch ein großer Lüfter dazu. Ich habe an Schaltnetzteile gedacht, die gibt´s mit z.B. 5V 55A 320W, was dann für 100+ LEDs erstmal reicht (für einen Farbkanal).
» Ja aber nur mit einem Vorwiderstand! Du kannst auch » N-Kanal-LowPower-MOSFETs einsetzen, z.B. der BS170:
Darüber bin ich auch schon gestolpert, was wäre denn der Vorteil, MOSFET statt "normaler" Transistoren zu verwenden ? Mir geht´s hier nur um schalten von PWM, d.h. es sollte schnell gehen, möglichst billig sein (3 pins pro Pixel, 100-300 Pixel insgesamt) und nach Möglichkeit auch nicht heiss werden (Montage an der Decke).
» Nicht so. Die Basis über Widerstand am Controllerausgang. Alle Emitter auf » GND. Die LED-Anoden an unterschiedliche DC-Spannungen, je nach Farbe, und » die Kathoden über Vowiderstände an die entsprechenden Kollektoren.
Ah merci, ich gebe zu mit Transistoren bin ich gerade 2 Tage näher bekannt, die ersten Gehversuche liefen noch ohne mit der LED direkt am pin out des PIC
» » Kann ich einfach die Masse der Netzteile zusammenlegen ? » » Ja.
OK, ich werd´s mal testen, hab so ein Doppellabornetzteil, das kann zumindest 2 Kreise aufbauen.
Damit mal klar ist, worauf ich letztlich hinauswill : , sowas will ich daheim Ist natürlich ein Killerprojekt für einen Anfänger, daher geht´s in Schritten, also erstmal LED leuchten lassen, dann blinken lassen, dann Farben mischen. Wenn das klappt, DMX lesen und Farben mischen, dann mal eine Lichtsäule mit 10 Pixeln und danach Fleissarbeit. Die ersten beiden Ziele hab ich erreicht, beim Farben mischen geht´s an die HiPower-Teile, daher kam jetzt der Punkt, an dem die Sache komplizierter wurde, sprich Transistoren ...
OK, letztlich wandert bei ungebremsten Betrieb der Stromfluss nach oben (ja, ich hab auch schon eine LED geröstet ), was mit der Spannung nicht passiert.
Ich hatte vor zwei Wochen ganz am Anfang nicht verstanden, dass der Vorwiderstand Spannung teilt UND Strom begrenzt. In den ersten Texten war immer nur von Spannungsteiler die Rede und nach einer Woche Elektronik hat man da noch nicht so die Übersicht
Mein Mißverständnis war, dass ich das Gesamtbild nicht gesehen habe, daher hat´s mich ein wenig in die Irre geführt, das die Aussage so auf den Strom abstellt und die Spannung sich irgendwie ergeben sollte. Mittlerweile ist mir die Wechselwirkung klarer, der Widerstand hat quasi eine Doppelfunktion bzw. wirkt auf zwei Größen. Wenn die LED 350mA bei 2.6V haben soll, dann kann man formeltechnisch von der einen wie der anderen Seite kommen, denn wenn ich R berechnen will, muss ich sowohl die Zielgröße für Spannung wie für Strom kennen.
» Änderung des Stromes macht nur geringe Änderung der Spannung. » Änderung der Spannung macht allerdings risige änderungen des Stromes (bis » zum Duchbrennen)
Letzteres habe ich experimentell nachgewiesen Vorteil: DAS vergisst man nicht.
» » Das wird hier im Probeaufbau schon mehr als handwarm, » » Das ist aber ne andere Baustelle. Entweder 2 LED's in Reihe
Geht ja nicht, das Ziel ist ne Matrix mit x auf y Pixeln, die alle einzeln steuerbar sein sollen. Pro Pixel gibt´s genau eine HighPower LED statt mehrerer kleiner in Reihe, das ist optisch besser, weil die Lichtquellen näher beisammen sind, kommt preislich aufs Gleiche raus und spart ne Menge Lötarbeit.
» oder Versorgungsspannung verringern (dann tritt der Verlust / » Wärmeentwicklung evtl im Netzteil auf)
Genau deswegen der Gedanke mit 3 Netzteilen, je eins für alle roten, grünen und blauen LEDs. Abwärme an einer Stelle ist mir lieber als an den LEDs, die direkt unter der Decke hängen.
oder intelligent duch PWM » (PulsWeitenModulation)
Wie weit kann man das denn durch PWM reduzieren, ohne dass die Helligkeit verloren geht ? Ich mein letztlich ist PWM doch auch nur Lampe aus, Lampe ein, wenn ich jetzt weniger Verbrauch/Abwärme habe, weil´s nicht dauerhaft leuchtet, dann heisst das doch, dass die Reduktion der Abwärme mit einer Reduktion der erzeugten Lichtmenge einhergeht ?
» Kann man schon, nur braucht dann jede LED einen eigenen Vorwiderstand. » LED's DIREKT parallelschalten geht nicht.
Ah ok, dann hatte ich das falsch gelesen. Mein derzeitiger Ansatz ist ja auch exakt der, dass jedes Pixel einen Microcontroller hat, an dem über Transistoren die LEDs geschaltet werden, jeweils mit Vorwiderständen.
Hallo,
eigentlich hat hws schon alles gesagt, hier nochmal einige Anmerkungen:
1) Hab mal eben in ein x-beliebiges Datenblatt geschaut (Seoul LED LR530). Bei den Grenzwerten ist nur der max. Strom mit 30mA angegeben, keine Spannung (ok, Sperrspannung, aber das ist ja was anderes). Bei der Flußspannung ist ein Bereich von 1,9-2,6V bei 20mA angegeben. Das sagt einiges über die Exemplarstreuungen und erklärt, warum das direkte Parallelschalten nicht möglich ist.
2) Wenn Du ein Pixel mit einer HP-LED darstellen willst, nimmst Du z. B. 10 LEDs in Reihe. Bei max. Uf von 2,6V kommst DU dann auf 26V Spannungsabfall an den LEDs. Hat Dein Netzteil dann z. B. 30V, dann bräuchtest Du einen Vorwiderstand für einen LED-Strom von 20mA von 4V / 0.02A = 200Ohm. Die Leistung am R wäre dann 0,08W. Jetzt müßtest Du natürlich die Exemplarstreuungen berücksichtigen, ebenso wie die Grenzwerte für die LEDs und Schwankungen der Versorgungsspannung - und so die Vorwiderstände dimensionieren. Aber Du siehst, daß Du durch die Reihenschaltung auch weniger Verluste durch die Vorwiderstände hast. Du brauchst nur eine höhere Versorgungsspannung - ist aber bei Verwendung entsprechender Treibertransistoren kein Problem (Auch die Verluste durch die Transistoren fallen dann geringer aus!).
Viele Grüße
Hartwig
» » Da gibt's irgendwelche Fertigschaltungen bei denen die LED getaktet wird » » und auf diese Weise nur einen geringen Verlust über ein Vorwiderstand » » erzeugen muessen. » » Das klingt vernünftig, wobei ich dann halt erstmal testen muss, wieviel » Licht dann noch rauskommt . Ich möchte die LEDs über je einen PIC » steuern, damit ich autarke Pixel habe, die über DMX angesprochen werden.
Das habe ich schon so verstanden. Jeder PIC-Ausgang steuert eine LED, o.ae. ...
» Die Farbmischung ist im Endeffekt auch nur eine » 3-Kanal-Helligkeitsregelung per PWM, evtl. kann man das so strecken, dass » die Vorwiderstände und somit Verlustleistungen gering bleiben.
Ja vorstellbar.
» » Das waere auch eine Moeglichkeit, wobei wenn das lineare Netzteile » sind, » » wird halt bei denen die Leistung verbraten. » » Was mir im Zweifel lieber wäre, weil ich dann nicht an 100 LEDs direkt » unter der Decke die Abwärme habe, sondern an zentraler Stelle, da kann » dann gern noch ein großer Lüfter dazu. Ich habe an Schaltnetzteile » gedacht, die gibt´s mit z.B. 5V 55A 320W, was dann für 100+ LEDs erstmal » reicht (für einen Farbkanal).
Betreffs Schaltnetzteile, ueberlege Dir mal die billigen Computernetzteile. Ich staune immer wieder was da alles fuer wenig Geld drin ist.
» » Ja aber nur mit einem Vorwiderstand! Du kannst auch » » N-Kanal-LowPower-MOSFETs einsetzen, z.B. der BS170: » » Darüber bin ich auch schon gestolpert, was wäre denn der Vorteil, MOSFET » statt "normaler" Transistoren zu verwenden ?
Bipolare Transistoren erlauben fuer den geschalteten Zustand, je nach Kollektorstrom, eine Stromverstaerkung von 10 bis 40. In deinem Fall wenn eine superhelle LED, sagen wir mal 100 mA benötigt, rechne mit einem ß von maximal 30.
Wenn jetzt der Basisstrom bei 3 bis 4 mA pro PIC-Ausgang liegt, musst Du wissen, ob der PIC das von der Verlustleitung her zulaesst. Und auch sonst: Wenn Du einen grossen Schaltungskomplex mit sehr vielen PICs hast (ich habe grad kurz ein Ausschnitt des Youtube angeschaut) läppelt sich einiges an Basisstroemen zusammen. Bei MOSFET gibts keinen relevanten Gatestrom, weil die Schaltfrequenzen sind zu niedrig.
» Mir geht´s hier nur um » schalten von PWM, d.h. es sollte schnell gehen, möglichst billig sein (3 » pins pro Pixel, 100-300 Pixel insgesamt) und nach Möglichkeit auch nicht » heiss werden (Montage an der Decke).
Ich habe natuerlich nicht den gsamten Ducrhblick was Du tun willst, darum kippe meine Tipps einfach mal in den geistigen Stack und hol Dir das raus, das Dir nuetzen wird.
» » Nicht so. Die Basis über Widerstand am Controllerausgang. Alle Emitter » auf » » GND. Die LED-Anoden an unterschiedliche DC-Spannungen, je nach Farbe, » und » » die Kathoden über Vowiderstände an die entsprechenden Kollektoren. » » Ah merci, ich gebe zu mit Transistoren bin ich gerade 2 Tage näher » bekannt, die ersten Gehversuche liefen noch ohne mit der LED direkt am pin » out des PIC
Erst 2 Tage. Da empfehle ich Dir unbedingt auch ein wenig zusätzliche Lehrzeit einzuschalten und noch mehr über bipolare Trans. und MOSFETs kennen zu lernen. Auspobieren auf einem Steckbrett und Aha-Erlebnisse einzustecken ist immer Gold wert.
» Ist natürlich ein Killerprojekt für einen Anfänger, daher geht´s in » Schritten, also erstmal LED leuchten lassen, dann blinken lassen, dann » Farben mischen. Wenn das klappt, DMX lesen und Farben mischen, dann mal » eine Lichtsäule mit 10 Pixeln und danach Fleissarbeit. Die ersten beiden » Ziele hab ich erreicht, beim Farben mischen geht´s an die HiPower-Teile, » daher kam jetzt der Punkt, an dem die Sache komplizierter wurde, sprich » Transistoren ...
Wobei Transistorschaltungen, wenn nicht gleich eine HF-Anwendung, verhaeltnismässig einfach sind.
im Moment sauge ich mal alles auf, was ich evtl. erst später benötige, daher ist der Ansatz mit dem Stack genau der richtige
» Betreffs Schaltnetzteile, ueberlege Dir mal die billigen » Computernetzteile. Ich staune immer wieder was da alles
Also ich hab mir mal ein paar alte Netzteile hier angesehen, das würde zur Not schon irgendwie gehen, aber z.B. das 5V/55A Netzteil das ich im Auge habe kostet grad mal 60 Euro, das ist auch nicht die Welt und ich hab dann aber eine saubere Lösung, die genau passt. Wenn ich die besseren PC-Netzteile betrachte, also bequiet oder etwas in der Richtung, wird´s unterm Strich auch nicht günstiger als mit den spezialisierten Teilen. Hier jetzt aus der Bastelkiste drei verschiedene Netzteile zu nehmen, die ich dann eh noch tunen müsste (Kabel ab, leiser Lüfter rein etc), ist am Ende dann irgendwie nicht so der wahre Jakob. Aber für die Experimentierphase werd ich die auf jeden Fall erstmal nutzen.
Die PIC Controller unterstützen in der Regel 25mA pro Pin für High und Low, nur manche bei Low max. 20 mA.
Die LED frisst max 350 mA, also könnten bipolare Transistoren hier verwendet werden, wenn Faktor 14 nicht bedeutet, dass da andere Nebenwirkungen auftreten, z.B. Wärme.
Da ich jedes Pixel der Matrix mit einem eigenen PIC ausstatten will, brauche ich pro Pixel maximal 3 Steuerströme, um damit maximal 1050mA zu schalten. Und das wäre ja Dauerbetrieb aller 3 Sub-LEDs, was so bei Normalbetrieb nicht passiert. Da ich PWM zur Farbmischung und natürlich auch zum Dimmen nehme, wird´s unterm Strich weniger werden, wie viel muss ich dann im Probeaufbau mal messen. Die 3 Schaltströme muss der PIC natürlich bewältigen, mal egal, was dahinter kommt. Aber da bin ich nach den ersten Versuchen mit direkt angeschlossenen LEDs, die jeweils 20mA ziehen, noch guter Dinge.
» Bei MOSFET gibts keinen relevanten » Gatestrom, weil die Schaltfrequenzen sind zu niedrig.
Das ist natürlich ein Argument, hat das Auswirkungen auf die Wärmeentwicklung der Schaltung und was macht das preislich aus ? Wenn die MOSFETs im vergleichbaren Rahmen liegen und nicht sagen wir mal der bipolare 3 cent und der MOSFET 30 cent kosten, sollte ich mir das nochmal näher ansehen.
» Erst 2 Tage. Da empfehle ich Dir unbedingt auch ein wenig zusätzliche » Lehrzeit einzuschalten und noch mehr über bipolare Trans. und MOSFETs » kennen zu lernen. Auspobieren auf einem Steckbrett und Aha-Erlebnisse » einzustecken ist immer Gold wert.
Ja, so ging´s mir schon mit den LEDs. Das ganze Projekt hat für mich zwei Seiten : Einerseits will ich natürlich eine nette Deckenbeleuchtung haben, das betrifft die Motivation. Andererseits wollte ich eh schon seit ewigen Zeiten mal Microcontroller programmieren und zumindest einfache Elektronik verstehen. Ich komme eigentlich von der Informatik und mir fehlt das Bindeglied zwischen binärer Logik und den High-Level Sprachen (deswegen will ich die PICs auch unbedingt in Assembler programmieren). Das Lernen rechts und links neben dem Aufbau der Zimmerbeleuchtung ist ausdrücklich gewünscht, ich will ja später auch noch andere Projekte in Angriff nehmen. Von daher ist ein bißchen Experiment und Grundlagenforschung schon genau das, was ich brauche, damit der Groschen fällt und ich Erfahrungen sammel - die länger halten als Dinge, die ich nur gelesen hab.
Das werd ich jetzt gleich mal in Ruhe durcharbeiten.
» Wobei Transistorschaltungen, wenn nicht gleich eine HF-Anwendung, » verhaeltnismässig einfach sind.
Zum Glück. Ich hoffe mal, dass ich da gut verdauliche Häppchen geplant habe, von Null Elektronikwissen zur blinkenden LED hat´s ja schon mal geklappt und Rest scheint mir auch machbar zu sein. Ich muss es halt Schritt für Schritt angehen und Transistorschaltungen sind für den Einstieg schon ein bißchen komplizierter als bloß LED + Vorwiderstand. Ist zwar letztlich Basiselektronik und in einem halben Jahr lach ich evtl. drüber, aber noch bin ich da nicht.
» 1) Hab mal eben in ein x-beliebiges Datenblatt geschaut (Seoul LED LR530). » Bei den Grenzwerten ist nur der max. Strom mit 30mA angegeben, keine » Spannung (ok, Sperrspannung, aber das ist ja was anderes). Bei der » Flußspannung ist ein Bereich von 1,9-2,6V bei 20mA angegeben. Das sagt » einiges über die Exemplarstreuungen und erklärt, warum das direkte » Parallelschalten nicht möglich ist.
Die Betonung lag bei Dir auf _direkt_ Parallelschalten, mit Vorwiderstand ist das dann aber problemlos (?). Das war der Punkt, an dem wir aneinander vorbeigeschrieben haben
» 2) Wenn Du ein Pixel mit einer HP-LED darstellen willst, nimmst Du z. B. » 10 LEDs in Reihe.
Um genau das nicht für potentiell sehr viele Pixel machen zu müssen, will ich lieber die HiPower-Variante verwenden, ist unterm Strich auch nicht teurer und spart viel Arbeit. Außerdem ist das Abstrahlverhalten besser und ich kriege weniger Farbschatten.
Reihenschaltung geht nicht, das funktioniert nur bei normaler Beleuchtung, z.B. LED-Leisten. Ich brauche aber die Möglichkeit, jede LED einzeln zu steuern, daher die Idee, pro Pixel einen uC zu nehmen, über den per PWM die Farbmischung zu erzeugen und gut ist. Mir kam dann nur die Frage, ob ich pro Pixel einfach 5V anlegen soll, dann muss ich aber ggf. viel Spannung am roten Vorwiderstand vernichten (knapp die Hälfte). Oder ob´s dann nicht geschickter ist, die einzelnen Sub-LEDs mit möglichst passenden Spannungen zu versorgen, damit die Vorwiderstände klein und der Verlust gering ist.
Reihenschaltung wäre prima, verträgt sich aber mit der Matrix nicht. Für ne normale Beleuchtung ist Reihe natürlich der beste Ansatz.
» 2) Wenn Du ein Pixel mit einer HP-LED darstellen willst, nimmst Du z. B. » 10 LEDs in Reihe. Bei max. Uf von 2,6V kommst DU dann auf 26V » Spannungsabfall an den LEDs. Hat Dein Netzteil dann z. B. 30V, dann » bräuchtest Du einen Vorwiderstand für einen LED-Strom von 20mA von 4V / » 0.02A = 200Ohm. Die Leistung am R wäre dann 0,08W.
Er hat aber 350mA Hochleistungsled's und für jedes Pixel nur eine. Die muss er unabhängig von den anderen Pixel steuern - also nix mit in Serie.
Ob er das wirklich so realisiert, wie er es aktuell darstellt, bezweifel ich mal.
» .. und nach einer Woche Elektronik hat man da noch nicht so die Übersicht
Und dann willst du schon ne 300 Pixel Farbmatrix und nen µC sowie DMX Anbindung machen - Respekt Respekt
» Geht ja nicht, das Ziel ist ne Matrix mit x auf y Pixeln, die alle einzeln
hatte ich zu dem Zeitpunkt noch nicht gesehen.
» Pro Pixel gibt´s genau eine HighPower LED ..
Wo du dann mit den 30mA Led's wie in Hartwigs Beitrag nicht viel anfangen kannst.
» Genau deswegen der Gedanke mit 3 Netzteilen, je eins für alle roten, » grünen und blauen LEDs. Abwärme an einer Stelle ist mir lieber als an den » LEDs, die direkt unter der Decke hängen.
Die Vorwiderstände hängen aber immer noch bei den LED's unter der Decke. Gut, man kann die 3,3V und die 5V Ausgänge eines PC Netzteils nehmen und evtl einen 5V Ausgang auch noch was "runterdrehen". Und nicht NEUE Netzteile kaufen, sondern nen altes kostenloses aus'm Schrott.
» Wie weit kann man das denn durch PWM reduzieren, ohne dass die Helligkeit » verloren geht ?
??? gar nicht - 0% PWM = Led ganz aus, 100% PWM led voll an.
Zweiter PWM Effekt: Strom verdoppeln und PWM 50%. Ergibt auch wieder 100% Helligkeit. (wegen bestimmter Effekte sorar etwas mehr). Zu hoch darf man dieses Verfahren aber nicht treiben. Lt Datenblatt gibts einen max zulässigen LED Strom, den man auch bei noch so kurzen Impulsen nicht überschreiten darf (35A und 1%PWM geht NICHT!! bzw nur theoretisch)
Und für jedes Pixel einen eigenen µC? Naja, DMX hat ja 512 Kanäle - passt theoretisch. Aber 300 DMX Interfaces, 300µC's für 300x3 Farbpixel?
Hallo,
ja, dann war das ein Misverständnis - ich dacht, die HP-LEDs sollten aus einzel-LEDs erst zusammengeschaltet werden.
Stellt sich aber vielleicht doch die Frage, ob eine Reihenschaltung je Farbe günstiger wäre (Ok, mechanisch / Optisch eine Herausforderung). Gerade bei der angestrebten räumlichen Verteilung würde ich höhere Spannungen vorziehen. Je Pixel 3 HP-LEDs sind ja schon 1A, bei z. B. 20Pixeln ne Menge Stoff. Aber vielleicht ist das ja über PWM mit einem µC in den Griff zu bekommen - bestimmt aber kein Starterprojekt.....
Hartwig
Ja, das Thema multiplexen hab ich auch noch in der To-Do-Liste :D
Ich habe aber das unbestimmte Gefühl, dass es ohne MUX leichter wird. In dem Artikel werden ja auch einige Nachteile genannt, und da muss ich jetzt erstmal im Detail sehen, welche Dinge MUX lösen würde und wo es neue Probleme schafft.
In meinem Fall werden die einzelnen Pixel in einem 25x25 cm Raster auseinanderliegen, in der letzten Ausbaustufe (vor 2011 *g*) sollen es dann 15x30 Pixel werden, maximal noch eine Wand dazu und somit 15x40.
MUX könnte wegen der längeren Wege zwischen MUX-Schaltung und LEDs evtl. schwieriger werden, als einfach jedem Pixel einen kleinen uC zu verpassen und nur noch RGB-Werte hinzuschicken. Auf die langen Strecken hin betrachtet kommt dann ja auch noch der Verlust für die Impulsströme. Wenn dann die Wege zwischen 25cm und 400cm liegen, könnte das wahrnehmbare Unterschiede bedeuten, je nachdem zu welchem Pixel der Impuls muss. Das Problem kann ich umgehen, wenn jedes Pixel für sich arbeitet, dann sind die Wege der Impulse immer die gleichen.
Die Steuerung soll per DMX erfolgen, das wiederum über Artnet transportiert wird (quasi DMX over UDP). Für DMX krieg ich maximal 44Hz hin, stellt sich die Frage, wie das MUXen eingestellt werden muss, damit das alles zusammengeht, welche Bauteile sich daraus ergeben, wie weit ich mit den billigen PICs komme, wenn PWM und MUX zusammentreffen etc.
Wenn die Pixel autark sind, kann ich auch leichter mal 10 bauen, dann nochmal 10 dazu usw.
Insgesamt macht´s die Sache komplizierter, mir fehlt noch so ein bißchen das Killerargument für MUXen, da ich das Gefühl habe, dass es unterm Strich keine so riesige Hilfe ist. Ich lasse mich da aber sehr gern aufklären . Bei dem autarke-Pixel Ansatz sehe ich weniger bzw. leichter lösbare Probleme als wenn jetzt auch noch MUXing dazukommt, aber evtl. übersehe ich da auch etwas völlig...
Thread-Ansicht
Reihenfolge
?
Ist natürlich ein Killerprojekt für einen Anfänger, daher geht´s in Schritten, also erstmal LED leuchten lassen, dann blinken lassen, dann Farben mischen. Wenn das klappt, DMX lesen und Farben mischen, dann mal eine Lichtsäule mit 10 Pixeln und danach Fleissarbeit. Die ersten beiden Ziele hab ich erreicht, beim Farben mischen geht´s an die HiPower-Teile, daher kam jetzt der Punkt, an dem die Sache komplizierter wurde, sprich Transistoren ...
), was mit der Spannung nicht passiert. 
- Respekt Respekt