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Servus Zusammen,

ich plane gerade eine etwas umfangreichere LED-Beleuchung; ein wilder Mix aus LED-Stripes und Power-LEDs, so ganz ausgegoren ist das noch nicht. Die ganzen LEDs will ich via PWM steuern und hab mir dafür den PCA9685 ausgesucht (Datenblatt: https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCA9685.pdf ) da der via I2C steuerbar ist, 16 Kanäle hat und zur Not auch mehrere auf einem I2C-Bus hängen können.

Die LED-Stripes (ca. 500mA/m) will ich mit einem N-MOSFET als Treiber betreiben, die Power-LEDs mit einer Meanwell LDD KSQ (Datenblatt: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D400/LDD_L_XX.pdf )

Dazu habe ich ein paar Fragen wo ich selber nicht weiterkomme.

1. Der PCA9685 kann die Ausgänge als Totempole (da musste ich erstmal nachlesen was das ist) oder als open drain beschalten. Der Standard ist Totempole, auf open drain muss ich via I2C-Befehl umschalten.

Welchen Modus verwende ich am besten für die LED-Treiber wie ich sie mir vorstelle (also normalen N-FET für die Stripes und LDD für die Power-LEDs)?

Auf Seite 34 sieht man mehrere LEDs die via N-FET geschaltet werden. Hier ist kein Gate-Source-Widerstand (Pull-Down) eingezeichnet. Brauche ich den hier grundsätzlich nicht oder kann ich den nur weglassen, wenn ich die Ausgänge als Totempole verwende?

Auf Seite 36 ist ein Beispiel mit einer KSQ die einen Feedback-Eingang hat dargestellt. Die LDD haben keinen Feedback, also würde ich die jetzt genau so behandlen wie deinen normalen N-FET als LED-Treiber und nicht wie die KSQ auf Seite 36. Liege ich da richtig?

Worauf muss ich beim Schaltungsdesign achten wenn ich open drain verwenden will/muss da der IC ja erstmal die Ausgänge als Totempole beschaltet und es ein paar ns (schlimmstenfalls ms) dauert bis die I2C-Befehle ankommen und er die Ausgänge umschaltet? Bzw. wenn ich Totempole verwenden will/muss worauf muss ich dann achten?

2. Für die LED-Stripes will ich ja einen N-MOSFET als Treiber verwenden. Auf welche Parameter muss ich achten um den richtigen zu finden bzw. welcher wäre geeignet? Bisher habe ich das meiste mit IRLML6244 gemacht und neulich mal etwas mit einem IRLZ34N. Wie berechne ich die Leistung die der FET abkönnen muss? Einfach U * I = 12V * 0,5A = 6W (pro Meter LED-Stripe) oder muss ich das anders betrachten?

3. Wie weit darf der Weg zwischen KSQ (also den LDDs) und der LED sein? Sollte ich das Bauteil besser möglichst nahe an der LED anbrigen oder kann ich das auch auf der Platine verbauen und dann ein paar Meter (vermutlich max. 4m) Litze mit ausreichend Querschnitt verlegen?

4. EMV/Entstörung?
Ich baue mit der Beleuchtung ja einen Sender der ein paar bis zu 4m lange Antennen hat und im Bereich von 40Hz bis 1kHz sendet (laut Datenblatt des PCA9685, wenn ich das richtig vestanden habe). Welche Enstörmaßnahmen sind da sinnvoll um die E-Umweltverschmutzung möglichst gering zu halten?
Ich würde jedem IC auf der Platine einen 100nF KerKo am Vcc-Eingang gönnen, aber das entstört ja nur Vcc für den jweiligen IC. Was sollte ich sonst noch alles beachten/verbauen um auch meine Funk-Umwelt nicht mit unnötigen Störungen zu "verstrahlen"?

Gruß
Batelix

» 1. Der PCA9685 kann die Ausgänge als Totempole (da musste ich erstmal
» nachlesen was das ist) oder als open drain beschalten. Der Standard ist
» Totempole, auf open drain muss ich via I2C-Befehl umschalten.
»
» Welchen Modus verwende ich am besten für die LED-Treiber wie ich sie mir
» vorstelle (also normalen N-FET für die Stripes und LDD für die
» Power-LEDs)?

In beiden Fällen PP-Ausgang (aka TP).


» Auf Seite 34 sieht man mehrere LEDs die via N-FET geschaltet werden. Hier
» ist kein Gate-Source-Widerstand (Pull-Down) eingezeichnet. Brauche ich den
» hier grundsätzlich nicht oder kann ich den nur weglassen, wenn ich die
» Ausgänge als Totempole verwende?

Solltest du dennoch vorsehen, die üblichen 100kOhm.


» Auf Seite 36 ist ein Beispiel mit einer KSQ die einen Feedback-Eingang hat
» dargestellt. Die LDD haben keinen Feedback, also würde ich die jetzt genau
» so behandlen wie deinen normalen N-FET als LED-Treiber und nicht wie die
» KSQ auf Seite 36. Liege ich da richtig?

Du meinst Seite 37, aber du liegst richtig.


» Worauf muss ich beim Schaltungsdesign achten wenn ich open drain verwenden
» will/muss da der IC ja erstmal die Ausgänge als Totempole beschaltet und es
» ein paar ns (schlimmstenfalls ms) dauert bis die I2C-Befehle ankommen und
» er die Ausgänge umschaltet? Bzw. wenn ich Totempole verwenden will/muss
» worauf muss ich dann achten?

Logikpegel MOSFETs mit nicht zu großer Qg und Ciss nehmen.


» 2. Für die LED-Stripes will ich ja einen N-MOSFET als Treiber verwenden.
» Auf welche Parameter muss ich achten um den richtigen zu finden bzw.
» welcher wäre geeignet? Bisher habe ich das meiste mit IRLML6244 gemacht und
» neulich mal etwas mit einem IRLZ34N.

IRLZ34N nur für niedrige PWM-Frequenz nehmen.


» Wie berechne ich die Leistung die der
» FET abkönnen muss? Einfach U * I = 12V * 0,5A = 6W (pro Meter LED-Stripe)
» oder muss ich das anders betrachten?

Das sind Schalter! An denen liegen entweder die 12V an, oder es fließen die 0,5A. Für die Verlustleistung gilt P=I*I*Rds(on). Ein klein wenig an Umschaltverlusten kommt noch hinzu.


» 3. Wie weit darf der Weg zwischen KSQ (also den LDDs) und der LED sein?
» Sollte ich das Bauteil besser möglichst nahe an der LED anbrigen oder kann
» ich das auch auf der Platine verbauen und dann ein paar Meter (vermutlich
» max. 4m) Litze mit ausreichend Querschnitt verlegen?

Wie du magst, aber wegen EMV Zwillingslitze nehmen!


» 4. EMV/Entstörung?
» Ich baue mit der Beleuchtung ja einen Sender der ein paar bis zu 4m lange
» Antennen hat und im Bereich von 40Hz bis 1kHz sendet (laut Datenblatt des
» PCA9685, wenn ich das richtig vestanden habe). Welche Enstörmaßnahmen sind
» da sinnvoll um die E-Umweltverschmutzung möglichst gering zu halten?
» Ich würde jedem IC auf der Platine einen 100nF KerKo am Vcc-Eingang gönnen,
» aber das entstört ja nur Vcc für den jweiligen IC. Was sollte ich sonst
» noch alles beachten/verbauen um auch meine Funk-Umwelt nicht mit unnötigen
» Störungen zu "verstrahlen"?

Bei so kleinen Strömen und Frequenzen sehe ich da kein Problem.

Du kannst das Ergebnis mit einem LW/MW/KW Radio überprüfen.

Vielen Dank, jetzt ist soweit alles klar.

Und ja, Seite 37. Ich hab mir das PDF vor ein paar Wochen runtergeladen und das hat noch eine Seite weniger. Die FAQ auf Seite 36 (ausgerechnet) sind neu.

Ich habe mir ein paar MOSFET rausgesucht die einen nicht zu großen Ciff und Qg haben.



So am optimalsten (Ciss/Qg/Strom) erscheint mir der IRLML0030, ich frag mich nur grad ob ich das mit den Werten für den Ciff bei max. 1kHz etwas übertreibe?

Und dann noch die Frage zur Beschaltung: Macht ein Gate-Widerstand (von ca. 500 Ohm, der IC kann 10mA bei 5V liefern) auch Sinn um den IC-Pin vor zu viel Stromhunger des MOSFET zu schützen oder ist das bei PP (TP) nicht nötig?