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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 28 LEDs ansteuern


Autor: Punkt (Gast)
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Hallo!

Ich habe eine 5V Spannungsquelle zur verfügung, welche ausreichend 
Leistung liefern kann.
An diese 5V sollen 28 LEDs angeschlossen werden (sollen permanent 
leuchten).

Ist sehr simpel, es gibt allerdings doch mehrere Möglichkeiten an die 
Sache ranzugehen.

*   Für jede LED einen eigenen Vorwiderstand und parallel an die Quelle
*   LED Treiber
*   Herkömmliche Konstantstromquelle

wie würdet ihr es machen?
Es sollte nicht allzuaufwändig sein, da dieses Konstrukt ca. 100 Mal 
gebaut wird.

danke

Autor: El Jefe (bastihh)
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Was sind das genau für LEDs?

Anderer Vorschlag:

Die vorhandenen 5V mit einem StepUp Regler auf ca. 25V hochpushen.
Damit kannst du dann immer 7 LED's in reihe schalten.(je nach LED Typ)

Ergo sind damit pro Strang nur noch 1 R nötig.

Das ganze ist dann damit nicht so aufwendig, als jede LED mit einem R zu 
versehen.

Grüße

Autor: würg (Gast)
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Mehr Daten !

Ich denke mal zwei bis drei LEDs kann man in Reihe von einem 
Vorwiderstand versorgen.
Du bräuchtest also 9-10 solcher Reihen in Parallelschaltung.

Wären die 5V nicht gerade Stabil würde ich den Vorwiderstand durch eine 
Konstantstromquelle ersetzen.

Wenn Du an eine höhere Spannung als die 5V rankommst,
gibt es eine bessere bessere Lösung !

Autor: Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite
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Punkt schrieb:
> Ich habe eine 5V Spannungsquelle zur verfügung, [...]

Da gehts schon los:

 - stabilisiert/unstabilisiert?
 - max. Strom?
 - AC oder DC?

> An diese 5V sollen 28 LEDs angeschlossen werden

 - Monochrom oder RGB?
 - bei welchem Strom?
 - LED-Durchlassspannung(en)?

> Es sollte nicht allzuaufwändig sein, da dieses Konstrukt ca. 100 Mal
> gebaut wird.

Dann nimm doch einen Vorwiderstand und gut ist.

Gruß,

Frank

Autor: Punkt (Gast)
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Es handelt sich um folgende LEDs:

Farbe: Rot
Öffnungswinkel: 120°
Intensität: 1.400 - 1.600 mcd
Wellenlänge: 625nm
Spannung: Typ. 1,8V - Max. 2,3V
Strom: 20mA Typ., 30mA Max
Chip Material: InGaN
Durchmesser: Ø 4,8mm
Gehäuse: Wasserklar 4,8mm Flachkopf

ich kann schon an eine höhere Spannung rankommen. Dann müsste ich halt 
für steuerung (5V) und leds eine seperate versorgung installieren.

das mit den 7 LEDs in Reihe: leuchten dann auch immer alle mit der 
selben Helligkeit? wenn Produktionsschwankungen bei den LEDs auftreten?

grüße

Autor: Floh (Gast)
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Stromregler (Stepup) ?

Autor: Punkt (Gast)
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Das Netzteil is ein Schaltnetzteil.

Leistung: 100 W
Ausgang: 5V / 20,0A

Dies sollte für diese Anwendung sehr leicht reichen. wenn ich mir 
ausrechne: 28*20mA = 560mA. Dann sollte da noch einiges Möglich sein. 
Möchte in Folge nämlich auch mehrerer solcher "28 LED Streifen" an ein 
Netzgerät anschließen. Soviele wie das Netzteil eben verträgt.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Punkt schrieb:

> Spannung: Typ. 1,8V - Max. 2,3V

d.h. du könntest bei 5V jeweils 2 Stück in Serie schalten

> das mit den 7 LEDs in Reihe: leuchten dann auch immer alle mit der
> selben Helligkeit? wenn Produktionsschwankungen bei den LEDs auftreten?

Das Problem hast du immer. Wenn du das vermeiden willst, müsstest du für 
jede LED einen eigenen Vorwiderstand extra optisch einmessen.

Produktionsschwankungen kanns natürlich geben. Aber wenn die LED voll 
leuchten, wirst du das mit freiem Auge nicht wirklich sehen können, 
solange die LED in etwa gleiche Daten haben.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Produktionsschwankungen kanns natürlich geben. Aber wenn die LED voll
> leuchten, wirst du das mit freiem Auge nicht wirklich sehen können,
> solange die LED in etwa gleiche Daten haben.

Und wenn die LEDs aus einer Charge sind, sollten sie zumindest annähernd 
die gleichen Abweichungen von den daten haben.
Insofern 2 in Reihe wie Karl Heinz gesagt hat, oder bei 100 Stck. 
eventuell überlegen ob man nicht ein anderes Netzteil nehmen kann, das 
dafür günstiger ist. Bei z.B. 24V könnte man jeweils 8 oder 9 LEDs mit 
Vorwiderstand und einfacher Konstantstromquelle anschliessen oder bei 
28V 10.
Bist Du denn auf 28Stck Segmente festgelegt, oder könnte man das z.B. 
auf je 24Stck ändern?
Wenn Du 5V für eine Steuerung brauchst, dann benötigt die ja in der 
Regel viel weniger Strom, d.h. Du könntest die 5V über einen 
Festspannungsregler aus den 24V oder 28V deiner LED Versorgung erzeugen, 
oder über ein 2. kleines Netzteil.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Herrgott Udo, les Deinen Text erst nochmal durch :-). Das sollte 
natürlich Vorwiderstand oder Konstantstromquelle heissen!

Autor: MaWin (Gast)
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> wie würdet ihr es machen?

Na so:

> Für jede LED einen eigenen Vorwiderstand und parallel an die Quelle

> Das Netzteil is ein Schaltnetzteil.
> Leistung: 100 W Ausgang: 5V / 20,0A
> Dies sollte für diese Anwendung sehr leicht reichen.
> wenn ich mir ausrechne: 28*20mA = 560mA.

Andere Möglichkeit:

Dieses offenbar vollkommen fehldimensionierte Netzteil verkaufen,
und für den Erlös 10 Netzteile mit 24V/0.1A oder 48V/0.05A kaufen
und daran nur 2 bzw. 4 Stränge a 10/11 bzw. 5/6 LEDs zu hängen,
was die Anzahl der Vorwiderstände auf 2 bzw. 4 reduziert.
(ein 80V Netzteil wirst du nur schwer bekommen, da funkt die
Niederpannungsrichtlinie rein, man könnte dann die LEDs gleich
ganz ohne Netzteil an 230V hängen)

Autor: Punkt (Gast)
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ok, werde nun ein 24V Netzteil verwenden, hätte da dieses im auge:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=D48...

Schaltnetzteil, geschlossen, 24V / 4,5A / 100W
Wie kommst du bei dieser Spannung auf  5/6 LEDs?
Wenn an einer LED Max. 2,3V abfallen, dann kann ich doch 10 (24/2,3 = 
10,4) LEDs anschließen?

Autor: MaWin (Gast)
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> Wie kommst du bei dieser Spannung auf  5/6 LEDs?

Weil ich mich vertan habe, ich hab LEDs an 24V berechnet und bei 48V 
eingetragen und den Rest hinverdoppelt/halbiert.

> 24V / 4,5A / 100W

Gibt's jetzt eigentlich einen bestimmten Grund, warum du für 
nachgewiesen immer nur 60mA (oder 1.2 Watt Gesamt) nun ein 4.5A Netzteil 
willst, also ein 75 x überdimensioniertes ? Zu viel Geld ? Protzen ?

Alleine der Standby-Verbrauch des Netzteils ist höher als dein 
LED-Strom, die Effizienz also im Keller.


Völlig falsche Wahl, es sei denn, du willst alle 100 dieser 28 LEDs 
Stränge an EIN Netzteil anschliessen (dann ist es allerdings 20% zu 
kein)

Autor: Punkt (Gast)
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Ja genau. ich hänge mehrere solche elemente an ein netzteil. das ding 
ist ganz und gar nicht überdimensioniert, im gegenteil, ich werde noch 
ein zweites brauchen, um alle element mit genügend strom versorgen zu 
können.

noch einmal zusammengefasst, damit ich mich da nicht verkalkuliere.

ich nehme eine spannungsquelle von 24V. 24V/2,3 = 10,43. Also 10 LEDs in 
einem Strang.

24V - (10*2,3V) = 1V am Vorwiderstand.

i=20mA.

R = 1/0,02 = 50Ohm.

Stimmt die Rechnung? oder muss ich bei den LEDs mit der Typ. Spannung 
rechnen?

Autor: MaWin (Gast)
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> oder muss ich bei den LEDs mit der Typ. Spannung rechnen?

Sogar mit der Mindestspannung von 1.8V.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Punkt (Gast)

>Ja genau. ich hänge mehrere solche elemente an ein netzteil. das ding
>ist ganz und gar nicht überdimensioniert,

Sagen wir, es ist falsch dimensioniert. Denn sinnvollerweise schaltet 
man bei sowas viele LEDs in Reihe und hänge eine Konstantstromquelle 
davor. Siehe Artikel LED. Von diese Streifen kann man dann viele 
parallel schalten. Aber 5V ist für sowas sehr ungünstig.

z.B. 10x2=20V, bleiben 4V für eine Konstantstromquelle oder 
Vorwiderstand

> im gegenteil, ich werde noch
>ein zweites brauchen, um alle element mit genügend strom versorgen zu
>können.

Du braucht erstmal ein paar Grundlagen in E-Technik ;-)

>ich nehme eine spannungsquelle von 24V. 24V/2,3 = 10,43. Also 10 LEDs in
>einem Strang.

Deine LEDs haben keine 2,3V, eher 2V.

>24V - (10*2,3V) = 1V am Vorwiderstand.

Bissel wenig.

>Stimmt die Rechnung?

Ja, aber 1V ist zu wenig.

>oder muss ich bei den LEDs mit der Typ. Spannung
>rechnen?

Ja.

MFG
Falk

Autor: Punkt (Gast)
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Wenn 1V zu wenig ist, dann nehm ich eben 9 LEDs an einem Strang.

>Du braucht erstmal ein paar Grundlagen in E-Technik ;-)

naja, eher nachschulung mich korrekt auszudrücken. wenn ich mit der 
leistung nicht auskomme, dann muss ich eben einige dieser stränge an ein 
zweites netzteil hängen. die netzgeräte natürlich nicht in serie.
was soll daran falsch sein?

Dann noch mal die Rechnung:

24V/1,8 = 13,3 -> nehmen wir 10 für einen strang

24V - (10*1,8V) = 6V am Widerstand.

20 mA -> R = 6V/0,02A = 300Ohm

besser so?

Autor: MaWin (Gast)
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> besser so?

Ja,

denn 300 Ohm bewirken, daß auch bei LEDs, die wenig Spannung benötigen, 
nicht mehr als die 20mA fliessen, man könnte auf 200 Ohm heruntergehen 
weil maximum für den Strom der LED laut Datenblatt bei 30mA liegen wird.

Bei den typischen 2.1V der LED werden (bei 300 Ohm) 3V/300 Ohm = 10mA 
fliessen (bei 200 Ohm 15mA).

Bei den maximalen 2.3V werden 3.3mA fliessen.

Der Strom ist also abhängig von der Qualität der LEDs die du bekommst, 
ich würde 200 Ohm nehmen und mich mit den 15mA anfreunden die sich 
typischerweise ergebene werden.


Sind dir aber die Abweichungen zu hoch, nimmst du nur 9 LEDs in Reihe 
oder gar nur 8. Dummerweise lässt sich 28 weder durch 10, noch 9 noch 8 
teilen, erst durch 7.

Autor: Punkt (Gast)
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ja stimmt, auf das hab ich noch gar nicht geachtet. dann werd ich wohl 4 
stränge mit je 7 LEDs machen

24 - (7*1,8V) = 11,4V am Widerstand
R = 11,4V / 0,02A = 570 Ohm
-> 560 Ohm E12

sollte so hinhauen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Punkt (Gast)

>ja stimmt, auf das hab ich noch gar nicht geachtet. dann werd ich wohl 4
>stränge mit je 7 LEDs machen

Nimm eine einfache Konstantstromquelle, dann ist das Problem gelöst.

Autor: Wolfgang R. (portside)
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Kennt ihr dieses Teil.

Autor: Michael Skropski (rbs_phoenix)
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Nur mal aus reinem Interesse. Wozu braucht man 2800 permanent leuchtene 
LEDs? Vorallem mit so "Dunklen"?

Autor: Punkt (Gast)
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die werden natürlich nicht permanent leuchten. Jedes Element mit 28LEDs 
ist ein Element einer 7-Segment anzeige. Nur um in der 
Problembeschreibung nicht vom Hundertsten ins Tausendste zu kommen hab 
ich meine Frage mit der Annahme einer permanenten Stromversorgung 
reingeschrieben. In Wirklichkeit kommt noch allerhand uC und 
Steuertechnik davor.

Ich habe einen Pool von LEDs, die ich verwenden kann. Viele verschiedene 
Typen. Hab mir jetzt einfach mal einen Typ rausgepickt, kann aber 
natürlich auch Andere verwenden. Habe auch noch andere im Auge, die 
haben 3200mcd.

Welcher Typ verwendet wird, wird nach Tests entschieden, war für diese 
Fragestellung allerdings nicht relevant.

Autor: Michael Skropski (rbs_phoenix)
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achso, das LEUCHTET ein^^.

Gut, wenn es eine 7-Segment-Anzeige (Uhr?) werden soll, also zum 
ablesen, dann können zu helle natürlich auch doof sein.. aber nu is 
alles klar für mich.

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