Phantom-Versorgung für WS2812 LED möglich?

Phantomas Gast 18.01.2022 19:38 #6947771

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Hallo und guten Abend,

Es geht um eine künstlerische Drahtskulptur, dazu meine Frage:
Wäre es möglich 2-3 Stück WS2812 LED (gesamt max. ~150mA)
über NUR 2 Leitungen per Phantom-Speisung zu versorgen und zu "bedaten"?

Ws2812-Datenrate kriege ich im "3-Draht-Betrieb" per AVR-ASM/Timing bis 
auf ~350Khz "herunter".
Falls durch Trans.-Steuerung H/L-Längen angepasst werden müssen, wäre 
das wohl lösbar.
Frage ist, ob das in dieser Art überhaupt klappen kann:

- ~350Khz Rechtecke.
- Transistor ist im Ruhezustand durchgesteuert zur LED-Versorgung.
- während Datensendung (~1-2 mal/Minute) puffert der Empfänger-C.
- vom Basis-C erhoffe ich etwas Schaltgeschwindigkeit (?)
- wie aber Basis-R/C dimensionieren, welcher Transistor/FET 
@~150mA/+350Khz?
- gibt es bessere Möglichkeiten, oder ist die Idee völliger Quatsch?

Für Tipps oder das "Ich bin ein Idiot T-Shirt" wäre ich dankbar.

Vorerst besten Dank!

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Falk B. (falk) 18.01.2022 19:43 #6947774

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Phantomas schrieb:
> - gibt es bessere Möglichkeiten, oder ist die Idee völliger Quatsch?

Wozu? Wenn du 2 Drähte ziehen kannst, dann sicher auch den 3. für die 
Daten.
Es KÖNNTE funktionieren, muss man testen.

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Stefan F. Gast 18.01.2022 19:45 #6947775

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Der Elko wird die das Signal quasi kurz schließen. Rechen mal aus, wie 
hoch der Innenwiderstand des 470µF Elkos bei etwa 1 MHz ist. Annähernd 0 
Ohm.

Du müsstest den AC Teil vom DC Teil mit aufwändigeren Filtern trennen, 
also mit einer Kombination aus Spulen und Kondensatoren.

Allerdings ist das Signal nicht symmetrisch. Die HIGH Pegel dauern nicht 
gleich lange wie die LOW Pegel, das könnte gleich zum nächsten Problem 
führen.

Alternativ-Vorschlag den man mal durchdenken könnte: Du sendest den HIGH 
Pegel mit 12V und den LOW Pegel mit 9V. Empfängerseitig hängst du einen 
LM7805 dran um auf stabile 5V herunter zu kommen. Dann musst du "nur" 
noch die Spannungspegel der Signale von 9/12V auf 0/5V transformieren. 
Das kriegt man vielleicht mit einem OP-Amp als Komparator hin.

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Harald A. (embedded) 18.01.2022 21:01 #6947859

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Er hat ja die Diode zwischen vor dem 470uF, das könnte schon klappen, es 
droht kein Kurzschluss des Signals. Allerdings frage ich mich, wo man 
bei einem Drahtmodell Platz für einen 470uF Elko hätte.

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MagIO Gast 18.01.2022 21:29 #6947887

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Warum nicht, wie bei der Modelleisenbahn machen? Nennt sich DCC.

Auf Sender-Seite braucht es dann eine H-Brücke, die die Adern 
entsprechend dem Signal umpolen kann.
Auf Empfänger-Seite braucht es einen Brücken-Gleichrichter, um die 
Gleichspannung für die LEDs zur Verfügung zu stellen und eine der beiden 
Adern gegen "-"-Pol nach der Gleichrichtung ist dann das Signal.

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Harald A. (embedded) 18.01.2022 21:49 #6947906

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MagIO schrieb:
> Warum nicht, wie bei der Modelleisenbahn machen? Nennt sich DCC.
>
> Auf Sender-Seite braucht es dann eine H-Brücke, die die Adern
> entsprechend dem Signal umpolen kann.
> Auf Empfänger-Seite braucht es einen Brücken-Gleichrichter, um die
> Gleichspannung für die LEDs zur Verfügung zu stellen und eine der beiden
> Adern gegen "-"-Pol nach der Gleichrichtung ist dann das Signal.

Sehr gute Idee, einzig die sehr kurzen Zeiten im Timing der WS2812 
könnten die H-Brücke unter Umständen anspruchsvoll machen.

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my2ct Gast 18.01.2022 22:55 #6947960

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MagIO schrieb:
> Auf Sender-Seite braucht es dann eine H-Brücke, die die Adern
> entsprechend dem Signal umpolen kann.

Bei um die 1MHz Symbolrate (nicht Grenzfrequenz) kannst du das mit 
"Sender-Seite" dann richtig wörtlich nehmen.

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Axel R. (axlr) 19.01.2022 06:25 #6948063

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ich würde da n NPN als Emitterfolger nehmen. Glaube nicht, dass man die 
5V bei 350Khz sauber bis auf Massepotenzial ziehen kann.
Ich find den Ansatz ganz interessant, aber man wird sich mit einer 
kleineren Signalamplitude begnügen müssen und das Signal auf der 
LED-Seite nochmals aufbereiten müssen. (Kapazitiv auskoppeln und 
verstärken) Ich denke nicht, dass man den "vollen Hub" auf der VCC 
fahren kann.
habs aber auch nicht nicht probiert.

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Patrick L. (pali64) (Firma: S-C-I DATA GbR) 19.01.2022 06:36 #6948066

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Wieso nicht die Daten zwischen +6V=0 und +12V=1 ?
Klar man braucht etwas Elektronik, aber der Kondensator kann kleiner 
werden.
Kein Brückengleichrichter. Dafür halt Pegelkonverter usw.

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Oliver S. (phetty) 19.01.2022 07:29 #6948080

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Leute, es geht um 3(drei) einzelne LEDs. Die einzig sinnvolle Lösung ist 
ein drittes Kabel.

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N. M. (mani) 19.01.2022 08:15 #6948108

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Wenn der Draht leitet mach es wie beim Auto:
Draht als Masse.
Die 2 übrigen Leitungen die du bereits gezogen hast als Daten und VCC.

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Martin Gast 19.01.2022 08:42 #6948129

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Oliver S. schrieb:

> Leute, es geht um 3(drei) einzelne LEDs. Die einzig sinnvolle Lösung ist
> ein drittes Kabel.

Die einzige Lösung ist, dass Du Dir ein anderes Forum suchst. Und nimm 
den Schneemann und seine inkompetenten Einlassungen mit auf die Suche.

Die Schaltung ist von Prinzip in Ordnung. Ein Versuchsaufbau oder auch 
eine LTSpice-Simulation sollte Einzelheiten klären helfen..

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Harald A. (embedded) 22.01.2022 22:02 #6952113

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Vlt. hilft das hier:
Beitrag "Mikrocontrollerraten"
LEDs sind aber nicht so individuell einstellbar wie eine WS2812

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c-hater Gast 23.01.2022 12:25 #6952500

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Phantomas schrieb:

> Wäre es möglich 2-3 Stück WS2812 LED (gesamt max. ~150mA)
> über NUR 2 Leitungen per Phantom-Speisung zu versorgen und zu "bedaten"?

Definitiv ja. Die konkrete Schaltung könnte man noch in einiger Hinsicht 
verbessern, aber das Grundprinzip einer Phantomspeisung funktioniert.

> - ~350Khz Rechtecke.

Das ist übrigens eher ungünstig. Je höher die Signalfrequenz, desto 
besser und "billiger" läßt sich auf der Empfängerseite Signal und DC 
trennen.

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Phantom-Versorgung für WS2812 LED möglich?

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