Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik SK6812 LED Platine Selbst bauen. Kondensator? Vorwiderstand?


von Karsten (kooorrdi)


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Hallo, ich habe eine kleine Frage zu meinem Projekt.
Ich möchte auf eine Platine ca. 80 LED's ( SK6812) auflöten. Hab mich 
dazu schon viel belesen und einige Foren Beiträge hier durchgelesen.
Also meine bis jetzigen Erkenntnisse sind:
Ich muss in die DATA Leitung einen Widerstand (300 Ohm) einlöten, also 
zwischen Micro Controller und der ersten LED
Dann bräuchte ich noch einen 1000µF PufferElko ganz am Anfang zwischen 
VDD und VSS löten.

Nun meine frage wo ich mir bisschen unsicher bin:
Also ich brauche ja auch bei jeder LED einen Entkoppelkondensator von 
100nF. Muss der Kondensator parallel zu jeder einzelnen LED gelötet 
werden? ( Ich füge mal ein Beispiel Bild Hinzu ( Ist zwar Zeichnerisch 
eine 4- aber denke mal man sollte das verstehen was ich meine)

Habe mir jetzt schon Öfter den Beitrag zum Entkopplungskondensator durch 
gelesen und das ist jetzt so wie ich es verstanden habe.

von Joachim B. (jar)


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Karsten schrieb:
> Muss der Kondensator parallel zu jeder einzelnen LED gelötet
> werden?

kurz JA

Die LED ist ein IC mit eingebauten LEDs und zu jedem IC passt immer gut 
ein Abblockkondensator!
https://de.wikipedia.org/wiki/Blockkondensator
https://rn-wissen.de/wiki/index.php/Abblockkondensator

von Karsten (kooorrdi)


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Joachim B. schrieb:
> kurz JA

Also ist das so wie auf meiner " Zeichnung" alle korrekt, ja? :)

von pegelwendler (Gast)


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Ja. Die SK6812 regelt mit PWM, der Strombedarf schwankt also. Wenn die 
Spannung davon in Mitleidenschaft gezogen wird (und das passiert, wenn 
die SK6812 nicht direkt am Netzteil sitzen), dann machen die vielleicht 
was anderes als das, was sie sollen.
Mit den Kondensatoren sorgst du dafür, dass hässliche kleine 
Stromspitzen keine Auswirkung haben, mit dem 1000 uF sorgst du dafür, 
dass die Spannung vom Netzteil schön glatt ankommt (und auch bei 
heftigem PWM bleibt).
Vergiss nicht, die Stromleitungen ausreichend zu dimensionieren.

von Wolfgang (Gast)


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pegelwendler schrieb:
> ... mit dem 1000 uF sorgst du dafür, dass die Spannung vom Netzteil
> schön glatt ankommt (und auch bei heftigem PWM bleibt).

Es gibt auch Netzteile mit Spannungsreglern. Bei denen sorgt der 
Spannungsregler dafür, dass Spannungsschwankungen ausgeregelt werden. 
Wenn zwischen Ausgang und LED-Streifen nicht "endlose" Kabel liegen, ist 
ein 1000µF Kondensator am Ausgang des Reglers eher nachteilig für die 
Regeleigenschaften.

Kurz: Es kommt darauf an, woher die Versorgung kommt.

von Joachim B. (jar)


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Wolfgang schrieb:
> Es gibt auch Netzteile mit Spannungsreglern.

und es gibt sogar Netzteile mit Sense-Leitungen (für die Zuleitung).
Am Stripe nutzt es nur bedingt denn auf langen Stripes ist der 
Spannungsabfall schon erheblich, einseitiges Einspeisen deswegen oft 
nicht erfolgreich.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Am Stripe nutzt es nur bedingt denn auf langen Stripes ist der
> Spannungsabfall schon erheblich, einseitiges Einspeisen deswegen oft
> nicht erfolgreich.

Eine Streifen mit ca. 80 LEDs würde ich jetzt nicht als "lang" 
bezeichnen, solange die Leiterbahnen für die Versorgung nicht zu 
fipselig ausgelegt sind.

Für eine gleichmäßige Versorgung könnte man z.B. Gnd an den beiden Enden 
und +5V in der Mitte einspeisen.

von Karsten (kooorrdi)


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Wolfgang schrieb:

> Eine Streifen mit ca. 80 LEDs würde ich jetzt nicht als "lang"
> bezeichnen, solange die Leiterbahnen für die Versorgung nicht zu
> fipselig ausgelegt sind.

> Für eine gleichmäßige Versorgung könnte man z.B. Gnd an den beiden Enden
> und +5V in der Mitte einspeisen.

Kann man das irgendwie berechnen wie breit z.B die Leiterbahn sein 
sollte?
Also die Platine soll ins Auto kommen, also ist die Eingangsspannung 12V 
und hatte dann vor, vor den MicroController einen Spannungsregler 12 -> 
5V mit einzubauen, könnte ich dann den 1000uF Transistor weg lassen? 
Oder wäre es dann eventuell sogar besser ihn weg zu lassen? Oder wäre es 
egal?

von Wolfgang (Gast)


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Karsten schrieb:
> Kann man das irgendwie berechnen wie breit z.B die Leiterbahn sein
> sollte?

Der Spannungsabfall ist proportional zum Strom und zum Widerstand. Der 
Widerstand einer Leiterbahn ergibt sich aus dem Querschnitt, der Länge 
und dem spezifischen Widerstand von Cu.

Im Datenblatt deiner LEDs steht, welche Spannung sie mindestens 
benötigen.
Normalerweise beträgt die Nennspannung der SK6812 5V, d.h. die benötigen 
ebenfalls einen Spannungsregler.

Im Auto musst du mit Spannungen bis 27V rechnen, schnellere Transienten 
noch nicht eingeschlossen.

von Gerald B. (gerald_b)


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Berücksichtige ebenfalls, das die Datenleitung zur 1. LED nicht beliebig 
lang sein darf. 30 cm können schon zu viel sein, gerade im Auto, wo 
Störnebel zu erwarten ist.

von Karsten (kooorrdi)


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Wolfgang schrieb:
> Der Spannungsabfall ist proportional zum Strom und zum Widerstand. Der
> Widerstand einer Leiterbahn ergibt sich aus dem Querschnitt, der Länge
> und dem spezifischen Widerstand von Cu.

Ok alles klar

> Im Datenblatt deiner LEDs steht, welche Spannung sie mindestens
> benötigen.
> Normalerweise beträgt die Nennspannung der SK6812 5V, d.h. die benötigen
> ebenfalls einen Spannungsregler.
>
> Im Auto musst du mit Spannungen bis 27V rechnen, schnellere Transienten
> noch nicht eingeschlossen.

Ja genau des halb ja ein Spannungswandler, also echt nicht böse gemeint 
aber wie kommst du auf 27V? xD
Also bin kfz Mechatroniker und da kommen höchsten 14,7V, ich schließe ja 
nicht die LED direkt an die Lima an wo noch eventuell Spannungs spitzen 
entstehen können ( aber dort gibt es bereits transistoren zu dämpfung)
Und die Batterie glättet die Spannung noch mal extra

Also noch mal meine frage, wenn ich von 12V auf 5V umwandele ist dann 
der 1000uF Kondensator noch notwendig oder vielleicht über flüssig oder 
schadet dieser sogar vielleicht der Schaltung?

von Karsten (kooorrdi)


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Gerald B. schrieb:
> Berücksichtige ebenfalls, das die Datenleitung zur 1. LED nicht beliebig
> lang sein darf. 30 cm können schon zu viel sein, gerade im Auto, wo
> Störnebel zu erwarten ist.

Ja also hab ja vor die LED's auf eine möglichst kleine Platine zu löten, 
also alles so dich aneinander wie möglich also ist die Datenleitung zur 
1 LED vielleicht 0,5-1 cm entfernt  also das sollte dann ja passen👍

von Karsten (kooorrdi)


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Joachim B. schrieb:

>
> und es gibt sogar Netzteile mit Sense-Leitungen (für die Zuleitung).
> Am Stripe nutzt es nur bedingt denn auf langen Stripes ist der
> Spannungsabfall schon erheblich, einseitiges Einspeisen deswegen oft
> nicht erfolgreich.


Kurze Frage zur Einspeisung, wenn ich jetzt z.B nicht 1 Anfang und 1 
Ende habe sondern 1 Anfang ( In der mitte der LEDS) und von den 80 
LED's, jeweils 40 LED's ihre eigene Masse haben also 2 " Ausgänge" somit 
habe, ist dann der Strom der durch die Leiterplatte fließen muss nicht 
Geringer? Also so das man dann die Leiterbahnen dünner machen kann als 
wenn man 1 Anfang und 1 Ende hat? ( da ich ja so zeichnerisch begabt bin 
mache ich mal ein beispiel Bild )
:)

von Wolfgang (Gast)


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Karsten schrieb:
> Ja genau des halb ja ein Spannungswandler, also echt nicht böse gemeint
> aber wie kommst du auf 27V? xD

Testbedingung der Fahrzeughersteller für Fahrzeugkomponenten

von Joachim B. (jar)


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Karsten schrieb:
> von den 80
> LED's

die Datenblätter die ich fand sagen 40-60mA max pro LED nicht 20mA!
Rechne also nochmal nach, altes Techniker Sprichwort,wer vorher rechnet 
muss 2x rechnen. (bis 20mA pro Farbe, pro LED)

: Bearbeitet durch User
von Karsten (kooorrdi)


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Joachim B. schrieb:
> Karsten schrieb:

> die Datenblätter die ich fand sagen 40-60mA max pro LED nicht 20mA!
> Rechne also nochmal nach, altes Techniker Sprichwort,wer vorher rechnet
> muss 2x rechnen. (bis 20mA pro Farbe, pro LED)

Ja das ist Korrekt hab ich auch so gelesen, aber war ja auch eher ein 
Beispiel.
Viel Wichtiger ist ob das mit der Stromaufteilung Sinn ergibt und in der 
Praxis auch so ist und das alles halt so sinn macht?

von Joachim B. (jar)


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Karsten schrieb:
> Viel Wichtiger ist ob das mit der Stromaufteilung Sinn ergibt und in der
> Praxis auch so ist und das alles halt so sinn macht?

soviel Einspeisepunkte wie nötig, so dicke Leitung wie möglich (ohne die 
Pads abzureissen)

von Wolfgang (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> soviel Einspeisepunkte wie nötig, so dicke Leitung wie möglich (ohne die
> Pads abzureissen)

Die Pads käuflicher Stripes werden ganz entschieden geschont, wenn man 
am Stripe kurze, relativ dünne Kabel anlötet (0.25mm²) und die dann an 
das lange, dicke Kabel anklemmt.

von Joachim B. (jar)


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Wolfgang schrieb:
> Die Pads käuflicher Stripes werden ganz entschieden geschont,

ich vergaß, er will eine Platine selber machen (lassen).
Dort kann er ja den Cu Widerstand fast selbst bestimmen, multilayer, 
Breite Cu Dicke und bei Einspeisungen geeignete Stecker vorsehen.

: Bearbeitet durch User
von Karsten (kooorrdi)


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Joachim B. schrieb:

> ich vergaß, er will eine Platine selber machen (lassen).
> Dort kann er ja den Cu Widerstand fast selbst bestimmen, multilayer,
> Breite Cu Dicke und bei Einspeisungen geeignete Stecker vorsehen.

Ok alles Klar, dann danke für die Hilfreichen antworten. Werde mich dann 
mal an die Platine ranmachen :)

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