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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Probleme bei RGBW Lampen Schaltplan mit AVR Atmega168, CAN und Lüftersteuerung


Autor: Lukas P. (heady)
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Hallo,

ich versuche mir eine leuchtstarke RGBW Lampe, mit dem Atmega168, CAN 
und einer Lüftersteuerung gegen Überhitzung, zu bauen.
Ich komme aber aus der Informatik und nicht aus der Elektrotechnik und
habe teilweise große Probleme mit dem Aufbau.

Ich hätte drei Fragen:
1. Was würdet ihr nehmen um die Temperatur von LED's zu messen? Analoge
oder digitale Temperatursensoren und welche würdet ihr empfehlen? Die
Genauigkeit ist zweitrangig, muss nur wissen wann es zu heiß wird.
2. Ich bräuchte einen FET der bei 5V, 12V voll durchschalten kann. Habe
schon ziemlich viel gesucht, auch im Forum, und nichts gefunden -.-
VGS wäre bei mir doch 7V, wenn man VS(12V) - VG(5V) rechnet?
3. Und was haltet ihr von der Schaltung? Ich glaube ich müsste noch
einige Kondensatoren einbauen um schnelle Pegelwechsel auszugleichen.

Möchte bis Ende des Sommers fertig sein. Werde dann mein Projekt hier
samt Schaltpläne, Bilder und Sourcecode auf der Seite veröffentlichen ;)

mfg
Lukas

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Hallo Lukas!

Lukas P. schrieb:
> Hallo,
>
> ich versuche mir eine leuchtstarke RGBW Lampe, mit dem Atmega168, CAN
> und einer Lüftersteuerung gegen Überhitzung, zu bauen.
> Ich komme aber aus der Informatik und nicht aus der Elektrotechnik und
> habe teilweise große Probleme mit dem Aufbau.

Soll vorkommen.

> Ich hätte drei Fragen:
> 1. Was würdet ihr nehmen um die Temperatur von LED's zu messen? Analoge
> oder digitale Temperatursensoren und welche würdet ihr empfehlen? Die
> Genauigkeit ist zweitrangig, muss nur wissen wann es zu heiß wird.

Ich nehme für sowas jeweils einfache NTC-Widerstände. Dazu ein Pullup in 
der selben Grössenordnung zur Versorgungsspannung des uCs. Eine 
Genauigkeit von +/-5K ist da ja mehr als ausreichend. Nicht vergessen 
solltest du einen Seriewiderstand von z.B. 100k vor dem ADC-Eingang und 
einen Kondi von 100nF. Dann passiert auch nix, wenn der Eingang in 
Berührung mit den 12V kommt.
Im einfachsten Fall kannst du dann eine oder mehrere Schaltschwelle(n) 
programmieren um den Lüfter zu steuern. Oder dann halt mittels Tabelle 
und Interpolation in eine Temperatur umrechnen, falls du sie über eine 
Schnittstelle ausgeben willst.

> 2. Ich bräuchte einen FET der bei 5V, 12V voll durchschalten kann. Habe
> schon ziemlich viel gesucht, auch im Forum, und nichts gefunden -.-
> VGS wäre bei mir doch 7V, wenn man VS(12V) - VG(5V) rechnet?

Nicht wirklich. Erstmal wirst du mit deiner Schaltung das Problem haben, 
dass du die FETs nicht sperren kannst. Ein FET wird ja zwischen S und D 
leitend, wenn die Spannung zwischen G und S ausreichend hoch ist. Bei 
einem P-FET wie von dir vorgesehen, muss G also um x Volt negativer als 
Source werden. x ist dabei die "Schaltschwelle" des Transistors (VGSth). 
Die liegt @üblice so bei 0.7-3V. Um den FET zu sperren bräuchtest du an 
G also eine Spannung von min. 12-3=9V. Überall darunter bleibt der 
Transi einfach leitend. Daher: Massezweig schalten und einen N-Mosfet 
nehmen. Da solltest du dann auch einen Typen finden.
Was mir aber mehr Sorgen bereitet: Wo ist der Stromregler für die LEDs? 
Einfach nur PWM ist da nicht, das sorgt nur für Rauch.

> 3. Und was haltet ihr von der Schaltung? Ich glaube ich müsste noch
> einige Kondensatoren einbauen um schnelle Pegelwechsel auszugleichen.

Auf jeden Fall sollten bei jedem IC pro Vcc/GND-Paar jeweils 100nF. Wenn 
du für die LEDs Schaltregler verwendest, können dort ein paar uF in der 
Versorgung auch nicht schaden.

Gruss
Philipp

Autor: Lukas P. (heady)
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Danke für die schnelle Antwort :)
Habe mich mal die letzten Tage mit dem Aufbau neu beschäftigt.

Ich habe versucht das Problem mit den FET's zu lösen. Ich habe sie 
anstatt an die +12V an den Ground gehängt. Kann der Aufbau so 
funktionieren?
Ich habe davor noch MOSFET-Treiber gehängt. Die sollten bessere Signale 
erzeugen. Es müsste aber auch ohne die Treiber gehen, oder?

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Lukas P. schrieb:
> Danke für die schnelle Antwort :)
> Habe mich mal die letzten Tage mit dem Aufbau neu beschäftigt.
>
> Ich habe versucht das Problem mit den FET's zu lösen. Ich habe sie
> anstatt an die +12V an den Ground gehängt. Kann der Aufbau so
> funktionieren?

Wenn du N-Channel-FETs einsetzt, sollte das gehen. Ich würde dem 
Transistor für die Lüftersteuerung aber noch eine Freilaufdiode 
spendieren. Gewöhnliche Lüfter von PCs und Ähnlichem mögen es im Übrigen 
nicht besonders, mit PWM angesteuert zu werden. Die laufen dann meistens 
nicht sehr sauber. Also entweder nur Schaltbetrieb verwenden oder direkt 
einen Buck-Regler aufbauen (Spule vor den Lüfter, Kondensator parallel, 
PWM-Frequenz > 20kHz).

Kann es sein, dass bei deinen CAN-Bausteinen die Spannungsversorgung 
fehlt (INVOKE)?

> Ich habe davor noch MOSFET-Treiber gehängt. Die sollten bessere Signale
> erzeugen. Es müsste aber auch ohne die Treiber gehen, oder?

Für die paar Hz geht das auch ohne Treiber.

Gruss,
Philipp

Autor: ... (Gast)
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Philipp Burch schrieb:
> Gewöhnliche Lüfter von PCs und Ähnlichem mögen es im Übrigen
> nicht besonders, mit PWM angesteuert zu werden.

Oder einen (PC-)Lüfter mit 4-poligem Anschluß nehmen. Da ist der 
PWM-Eingang zur Steuerung gleich mit eingebaut. Und über das Tachosignal 
kann man dann auch kontrollieren ob und wie schnell er grade läuft.

CU

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