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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RGB-LED Projekt (Parallelschaltung?)


Autor: Florian V. (fl0v0)
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Hi
ich wollte für mein Zimmer folgendes Projekt als Zimmerbeleuchtung 
verwirklichen:

50 RGB LEDs deren Farbe und Helligkeit ich dann mit Hilfe von 3 
Dimmern(http://www.led-treiber.de/html/leds_grundlagen.htm...) 
einstellen möchte.

Jetzt habe ich natürlich (so clever wie ich bin) vor lauter Vorfreude 
angefangen Sachen einzukaufen, ohne mir vorher zu überlegen, auf was für 
Probleme sich da ergeben könnten.

Bereits gekauft:
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&ssPag...
und
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&ssPag...
Ich hab mir das ganz einfach vorgestellt. Jetzt hab ich von erheblichen 
Problemen gelesen, was die LED Beschaltung angeht.

Mit dem Netzteil und den LEDs kommt ja eigendlich nur ne 
Parallelschaltung in Frage, da es ja nur 3,3 Volt Spannung liefert.

Die LEDs haben eine gemeinsame Anode und 3 Kathoden.

Die benötigten Spannungen für die verschiedenen Farben:
Rot:   2,1 V (Widerstand 60 Ohm)
Blau: 3,15 V (Widerstand 7,5 Ohm)
Grün: 3,27 V (kein Widerstand?)

Wenn ich jetzt nach jeder Anode den passenden Widerstand anlöte, 
funktioniert das?

Zum Schluss müsste ich dann noch den Dimmer mithilfe eines Transistors, 
oder FETs reinschalten. Leider hab ich net so viel Ahnung von der ganzen 
Materie (hab bis jetzt immer nur mit den stinknormalen BC547 
gearbeitet).

Da ich dann praktisch 50 LEDs habe müsste der Transistor ja 50*0.02A = 
1A schalten. Was für einen nehm ich da am besten?

So ich hoffe ich hab alles einigermaßen verständlich beschrieben.
Ich wäre echt dankbar für eure Hilfe

Grüße
Flo

Autor: Ich (Gast)
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Auch wenn das parallel schalten oft gemacht wird - es ist mist. 
Leuchtdioden werden über definierten Strom betrieben, woraus sich die 
Flußspannung ergibt.

Um die nun gekauften LEDs zu benutzen, bräuchtest Du eine ca. 4-5 Volt 
Spannungsquelle, und vor jeder Diode einen Widerstand. Besser wären 
natürlich LEDs mit einzeln herausgeführten Anoden und Katoden, um 
mehrere in Reihe schalten zu können an entsprechend höherer 
Betriebsspannung.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Florian V. (fl0v0)

>50 RGB LEDs deren Farbe und Helligkeit ich dann mit Hilfe von 3
>Dimmern(http://www.led-treiber.de/html/leds_grundlagen.htm...)
>einstellen möchte.

also für alle 50 LEDs gleich, nur für die drei Grundfarben getrennt?
Die Schaltung ist dazu aber nur bedingt in der Lage, vor allem weil der 
LM339 nur recht wenig Strom leifenr kann (16mA?)

>Mit dem Netzteil und den LEDs kommt ja eigendlich nur ne
>Parallelschaltung in Frage, da es ja nur 3,3 Volt Spannung liefert.

Quark.

>Die LEDs haben eine gemeinsame Anode und 3 Kathoden.

Womit das Problem nur bedingt einfacher wird.

>Die benötigten Spannungen für die verschiedenen Farben:
>Rot:   2,1 V (Widerstand 60 Ohm)
>Blau: 3,15 V (Widerstand 7,5 Ohm)
>Grün: 3,27 V (kein Widerstand?)

Unsinn^3.

>Wenn ich jetzt nach jeder Anode den passenden Widerstand anlöte,
>funktioniert das?

Die Rechnung oben passt aber nicht.

>Zum Schluss müsste ich dann noch den Dimmer mithilfe eines Transistors,
>oder FETs reinschalten. Leider hab ich net so viel Ahnung von der ganzen
>Materie (hab bis jetzt immer nur mit den stinknormalen BC547
>gearbeitet).

Tja, dann wirst du wohl oder übel mal was lernen müssen. Und ja, das 
dauert länger als ne Werbepause. Es gibt hier viele schöne Artikel zu 
dem Thema, angefangen bei den Gruzndlagen einer LED, über 
LED-Fading bis zur LED-Matrix.

>Da ich dann praktisch 50 LEDs habe müsste der Transistor ja 50*0.02A =
>1A schalten. Was für einen nehm ich da am besten?

Soweit bist du noch lange nicht.

MFG
Falk

Autor: Florian V. (fl0v0)
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>>Mit dem Netzteil und den LEDs kommt ja eigendlich nur ne
>>Parallelschaltung in Frage, da es ja nur 3,3 Volt Spannung liefert.
>
> Quark.
>
Gut möglich. Wie gesagt, ich kenn mich nicht so gut aus, deswegen poste 
ich hier.

>>Die LEDs haben eine gemeinsame Anode und 3 Kathoden.
>
> Womit das Problem nur bedingt einfacher wird.
>
>>Die benötigten Spannungen für die verschiedenen Farben:
>>Rot:   2,1 V (Widerstand 60 Ohm)
>>Blau: 3,15 V (Widerstand 7,5 Ohm)
>>Grün: 3,27 V (kein Widerstand?)
>
> Unsinn^3.
>
Seltsam, ich hab die Wiederstände nach der Formel auf:
http://forum.electronicwerkstatt.de/phpBB/faq/led/
ausgerechnet. Ist das die richtige Formel auf das falsche Problem 
angewand? Oder ist die Formel falsch?


>>Wenn ich jetzt nach jeder Anode den passenden Widerstand anlöte,
>>funktioniert das?
>
> Die Rechnung oben passt aber nicht.

Heisst das wenn sie passen würde, würds gehn?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Florian V. (fl0v0)

>ausgerechnet. Ist das die richtige Formel auf das falsche Problem
>angewand? Oder ist die Formel falsch?

Um eine Formel RICHTIG anzuwenden braucht man vpor allem das Wissen um 
deren Randbedingungen.
Pi mal Daumen gilt, dass über dem Vorwiderstand mind. 0,5-1V abfallen 
muss, wenn das Ganze halbwegs solide sein soll. Macht also für deine 
grüne LED mind. 4,3V. Also kauf dir ein 5V Netzteil, rechne die 
Widerstände neu aus und du bist auf dem richtigen Weg.

>>>Wenn ich jetzt nach jeder Anode den passenden Widerstand anlöte,
>>>funktioniert das?

Heisst das wenn sie passen würde, würds gehn?

Nöö. Du musst die Widerstände an die Kathoden anlöten. Die Anode ist ja 
gemeinsam und kommt an +5V.

MFG
Falk

Autor: Florian V. (fl0v0)
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> Nöö. Du musst die Widerstände an die Kathoden anlöten. Die Anode ist ja
> gemeinsam und kommt an +5V.
>
> MFG
> Falk

Jop klar an die Kathode (grrr).
Nun gut, wenn ich dann soweit wäre, wie bekomme ich dann das dimmen per 
PWM hin. Wenn die oben genannte Dimmerschaltung nicht geeignet ist, was 
für alternativen gäbe es? Oder kann man die Schaltung doch irgendwie 
verwenden?

Ich versuch mich grad in die MOS-FETs reinzulesen, aber irgendwie 
versteh ich die noch nicht so ganz.

Grüße
Flo

Autor: John-eric K. (mockup)
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Zum Beispiel so

Autor: John-eric K. (mockup)
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Ein FET(Feldeffekttransistor) kannst du dir so vorstellen,
das du mit einer Spannung am Eingang(Gate) den Widerstand zwischen Drain 
(Verbraucher) und Source (Quelle) verändern kannst.

Ein sozusagen spannungsgesteuerter Widerstand wenn man es so will.
Ich würde sagen, das du deine PWM Stufe, wenn du sie auch mit den 5V 
versorgst direkt an die Eingänge meines Bildes schalten kannst.

Falk wird das bestimmt bestätigen.

Der Widerstand am Gate ist dazu da, alle Elektronen vom Gate abzusaugen,
damit der Transistor auch wirklich schließt.

Da man keinen Strom braucht, wie bei den normalen Transistoren, reichen 
wenige Elektronen aus, damit ein Strom von Source nach Drain fließen 
kann. An sonn sten könnte es Passieren das deine LED's zB glimmen, 
obwohl sie aus sein sollen.

Gruß John

Autor: Florian V. (fl0v0)
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dankeschön für die hilfe

Autor: John-eric K. (mockup)
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Widerstände richtig ausrechnen.
Und du brauchst einen FET, der den Strom Treiben kann!
zB bei reichelt.de BUZ71A
Dieser hat einen kleinen Übergangswiderstand wenn er komplett 
durchgeschaltet ist und deshalb fällt über ihn nicht so eine große 
Spannung ab.

Den Leistung = Spannung über dem FET(von Source zu Drain)* Strom

Und das setzt der dann halt in Wärme um. Gegebenen falls noch einen 
Kühlkörper spendieren.

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