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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RGB-Modul: Schaltungskritik


Autor: Michael E. (rince)
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Guten Abend

Ich bin wieder einmal an einem RGB-Projekt mit 8 Superflux-LEDs. Die 
möchte ich gerne vom PC aus steuern (USB + ATmega88). Auf dem Steckbrett 
funktioniert alles. Bevor ich aber mit löten anfange würde ich gerne 
wissen, ob meine Schaltung OK ist.

Die Schaltung umfasst nur die LED und die MOSFETs. Der ATmega und die 
Stromversorgung kommen auf ein separates Board. Somit hätte ich ein 
abgeschlossenes Modul das nur mit 5V und den PWM-Signalen für R, G und B 
gespeist werden muss. Der Gesamtverbrauch liegt bei ca. 450 mA (weisses 
Licht). Ich würde die ganze Schaltung später gerne per USB speisen.

Vielen Dank für Anregungen.

Michael

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Michael E. (rince)

>Dateianhang: RGB_controller.png (4,1 KB, 1 Downloads)

Bildformate                wurden vorbildlich eingehalten ;-)

>wissen, ob meine Schaltung OK ist.

Was sollen die 68K Gatewiderstände? Dort kommen in den meisten Fällen 0 
Ohm rein, bei giftigen Gatetreiberm 10..100 Ohm. Deine IRF4905 sind 
massiv überdimensioniert. Nimm was kleineres, z.B. IRF 7104, dort sind 
gleich zwei in einem SO 8 Gehäuse, siehe Mosfet-Übersicht. Ausserdem 
sind die IRF4905 keine Logic Level FETs. Dass es dennoch funktioniert 
liegt vor allem daran, dass die Dinger MASSIV überdimensioniert sind 
(ID,max 74A!).

MFg
Falk

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Für ne PWM ist der Gatewiderstand viel zu groß. DIe Vorwiderstände für 
die LEDs stimmen auch nicht. mi 150/70Ohm wirst du nie 150mA pro Farbe 
schaffen!

Autor: Michael E. (rince)
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Mist, ich habe mich beim Schaltplan vertan, die 68k Widerstände benutze 
ich als pull-ups. Anbei der richtige Schaltplan.

Falk Brunner wrote:
> Deine IRF4905 sind
> massiv überdimensioniert. Nimm was kleineres, z.B. IRF 7104, dort sind
> gleich zwei in einem SO 8 Gehäuse, siehe Mosfet-Übersicht.

Da ich meistens mit Steckbrettern und Streifenraster arbeite, waren mir 
bedrahtete Bauteile wie der IRF4905 lieber.

> Ausserdem
> sind die IRF4905 keine Logic Level FETs. Dass es dennoch funktioniert
> liegt vor allem daran, dass die Dinger MASSIV überdimensioniert sind
> (ID,max 74A!).

Resultieren aus dieser Ueberdimesionierung irgendwelche Nachteile? Die 
IRF4905 habe ich ja schon gekauft, wenn sie also funktionieren sollten 
würde ich sie gerne verwenden. Welcher bedrahtete MOSFET wäre denn ideal 
gewesen. P-Kanal musste ich nehmen da meine LED eine gemeinsame Anode 
haben.

Matthias Lipinsky wrote:
> DIe Vorwiderstände für
> die LEDs stimmen auch nicht. mi 150/70Ohm wirst du nie 150mA pro Farbe
> schaffen!

Es sind nur 20 mA pro LED da ich insgesamt 8 RGB LED habe, d.h. 24 LED 
oder 480 mA Maximalstrom.

Grüsse,

Michael

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Steckbrettern und Streifenraster arbeite

Welche PWM-Frequenz strebst du an?

Du solltest dir bei getakteten Schaltungen einen ordentlichen Aufbau UND 
genügen Abblocklkondensatoren angewöhnen.

Autor: Michael E. (rince)
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Matthias Lipinsky wrote:
>>Steckbrettern und Streifenraster arbeite
>
> Welche PWM-Frequenz strebst du an?
>
> Du solltest dir bei getakteten Schaltungen einen ordentlichen Aufbau UND
> genügen Abblocklkondensatoren angewöhnen.


Im Moment läuft die Schaltung mit einer PWM-Frequenz von 125 kHz (8 MHz 
CPU mit 1/64 prescaler). Wo kommen die Kondensatoren hin? Braucht es 
welche auf dem Teil den ich gezeichnet habe, oder nur um die 
Versorgungsspannung der uC und dem 7805?

Grüsse,

Michael

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>PWM-Frequenz von 125 kHz
Das ist nur die Timerfrequenz.
Naja, bei einer 8Bit PWM ergibt das 125kHz/256= 488Hz

>Versorgungsspannung der uC und dem 7805?
Die gehören zu jedem µC.

>welche auf dem Teil den ich gezeichnet habe
Ja. über der gezeichneten +5V und der gezeichneten GND.
Folgende Überlegung:
Q1 leitend: Strom fließt von:
+5V => Q1 => R4 => LED1 => GND.
und wo fließt er zurück, damit der Stromkreis geschlossen wird?
=> Abblockkondensator

Dieser Stromkreis (durch den C) spannt ja, wenn du den (auf der Platine) 
aufmalst, eine Fläche auf. Die sollte so klein wie möglich sein.

Deshalb sollte du dir überlegen, nicht doch etwas kleinere FETs zu 
verwenden.
Bei den Strömen könntest du auch einen BC847 (npn) oä in 
Kollektorschaltung verwenden.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Michael E. (rince)

>Resultieren aus dieser Ueberdimesionierung irgendwelche Nachteile?

Die Gatekapazität ist wesentlich höher, die muss dein AVR umladen. Das 
kann dem be höheren Frequenzen zuviel werden. Aber bei ~500 Hz geht das 
noch.
Ausserdem schaltet der bei -5V am Gate gerade so durch, aber Danke 
Überdimensionierung kann der dann trotzdem locker 4-5A schalten.

>gewesen. P-Kanal musste ich nehmen da meine LED eine gemeinsame Anode
>haben.

Dann braucht st du N-Kanal. Auf dem Bild ist es eine gemeinsame Kathode.

MFG
Falk

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