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Board-AnsichtHigh-Power RGB LEDs an Arduino (Elektronik)
verfasst von shs
, 20.11.2016, 19:51 Uhr
Hallo Forum!
Ich melde mich mit einem vermutlich einfachen Anfängerfehler.
Ich möchte 8 High-Power RGB LEDs mit einem Arduino dimmen. Jedes dieser High Power Panels[1] ist auf 10 W und 12 V ausgelegt.
Da ich 8 parallele Panels habe, fließt ein Strom von 7,2A. Das ist zwar ziemlich viel, aber ich habe die Leitungen und Bauteile entsprechend ausgelegt, sodass es keine Probleme deswegen geben sollte.
Meine Schaltung dafür ist im Anhang als Bild.
Die 12V Versorgung kommen direkt von einem 12V Netzteil mit ausreichend Leistung(>100W).
Zum dimmen der einzelnen Kanäle verwende ich N-Channel MOSFETS(IRFB-3607) [2]. An Gate ist mein PWM-Signal angeschlossen, welches mit einem 10k Widerstand auf Ground gezogen wird.
Die LEDS sind alle parallel geschalten. Jeweils zwei LEDs teilen sich einen Widerstand, der laut Verkäufer bei 1.5 Ohm liegen soll.("Forward Voltage:9-12V(if use DC 12,Recommended Series a about 1.50 ohm resistor to use)" Für die 8 LED-Panels mit jeweils 3 Kanälen habe ich somit 12 Widerstände.
Nach meinem Verständnis öffnet die positive Flanke des PWMs am Gate des MOSFETs den Stromfluss, und es fließt Strom durch die LEDs. Der Pull-down Widerstand sorgt dafür, dass die Ausgänge des Arduino definiert auf 0 sind, wenn ich keine positive Flanke ausgebe.
Probleme:
- Die High-Power LEDs flackern im Betrieb.
- Eigentlich sollten die LEDs mit zunehmendem Duty-Cycle heller werden, allerdings werden sie dann immer dunkler. Bei 100% sind sie ganz aus, bei 0% aber auch.
- Die LEDs leuchten zu schwach. Selbst das hellste Licht(komischerweise bei 1% Dutycycle) ist noch sehr schwach.
- Wenn man nur einen Kanal steuert, dann funktioniert das ein bisschen(zwar noch mit den obigen Problemen, aber eine Farbe lechtet). Wenn ich jetzt aber alle Kanäle mit den PWM-Ausgängen verbinde, dann leuchten nicht alle LEDs, sondern trotzdem nur eine und eine andere noch ganz schwach.
Fazit/Ideen:
- Da ich ein ganz einfaches Testprogramm dafür geschrieben habe, weiß ich, dass es kein Software-Problem ist. Ich denke aber, in meiner Schaltung ist ganz schön der Wurm drin.
- Ich vermute, dass ich nicht die richtigen MOSFETs verwende, aber im Datenblatt sahen die eigentlich für meine Anwendung gut aus, da sie die Ströme aushalten sollten, und trotzdem schnell schalten müssten.
Datenblatt: "High Speed Power Switching
Hard Switched and High Frequency Circuits"
Kann es sein, dass meine Gate-Spannung zu niedrig ist? Der MOSFET würde so als zu großer Vorwiderstand funktionieren und begrenzt den Strom, sodass ich nicht die entsprechende Helligkeit sehe?
- Ich vermute auch, dass es nicht so gut ist, wenn ich je 2 LED-Panels auf einen Vorwiderstand schalte
- Ich denke auch, dass mein Pull-Down Widerstand schlecht dimensioniert sein könnte. 10k sind ja nur ein Daumenwert der auf Erfahrungen beruht.
- Ich bin hier einmal davon ausgegangen, dass die Schaltung für High Power LEDs und für normale LEDs vom Prinzip her gleich funktionieren müsste, liegt hier vielleicht ein grundlegender Fehler?
Hier schon mal vielen Dank fürs Lesen! Für jeden Impuls bin ich sehr dankbar!
Beste Grüße!
Referenzen:
[1] Ebay-link zu LED-Panel: https://tinyurl.com/h97lxv6
[2] MOSFET: https://www.reichelt.de/IRFB-IRFI-Transistoren/IRFB-3607/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2892&ARTICLE=90243
Gesamter Thread:
, 20.11.2016, 19:51 (Elektronik), 20.11.2016, 20:07, 20.11.2016, 21:34, 21.11.2016, 01:12, 21.11.2016, 07:38, 21.11.2016, 20:46, 21.11.2016, 21:52, 22.11.2016, 19:08, 22.11.2016, 19:57, 12.01.2017, 21:49, 21.11.2016, 08:03