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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED-Lichterkettenansteuerung


Autor: MSieg (Gast)
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hi
ich habe mir vor kurzem mehrere led lichterketten gekauft welche rgb 
fähig sind und zur Beleuchtung dienen sollen. per uC werden die 3 Kanäle 
RGB über PWM gedimmt. Da die Ketten eine ganz schöne Länge haben braucht 
man dazu ganz schön strom.... 15A max / Kanal. hierzu dient ein Power 
Schaltnetzteil das ich noch hier liegen habe(liefert 24V). Im schaltplan 
einfach mal als spannungsquelle (ganz links) dargestellt.
Per Spgsregler bilde ich mir die +5V für meinen uC an welchem ich mir an 
insgesamt 3 PortPins eine PWM mit einer f~1kHz generiere sodass die 
farben durchgewechselt werden. mit diesem PWM Signal steuere ich einen 
FET an(SUP75 - 8mOhm Rdson), gehe dazu aber über einen Pegelwandler, den 
ich mittels Transitoren realisiert habe. Über einen 100E Wdst geh ich 
dann aufs gate des FET der mir die LED-Kette ansteuert.

Ich benutze deswegen keinen Trieber weil ich diese Teile noch 
herumliegen habe und die Einschaltdauer nicht gerade trivial ist. muss 
ja so auch funktionieren, oder?

Diese Schaltung wird insgesamt 3 mal für jeden Kanal aufgebaut.
Da ich mir keinen Sender bauen will hab ich noch einen LC TP eingefügt.
Über die Größe der Bauteile hab ich mir noch keine Gedanken gemacht, 
weil ich von euch zuerst wissen will ob das so funktioniern könnte.
die Schaltung soll dann auf eine Platine gebaut werden sobald sie 
funktioniert, wo man einfach die Lichterkette und das SNT ansteckt.
Habe ich den TP an der richtigen stelle eingefügt?
gibts Verbesserungsvorschläge?

Danke schonmal im Voraus.
mfg

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Wenn Du schon 24V als Versorgung für die LEDs zur Verfügung hast, dann 
kannst Du auch n-LEDs in Reihe schalten, bis Du vielleicht so 3...4V 
unter den 24V angekommen bist. Da Uf der LEDs u.a. von den Farben 
abhängt mußt Du halt mal schauen, wieviele Du davon in Reihe schalten 
kannst. Die restlichen 3...4V fallen über einen Vorwiderstand Rv und den 
RDSon des MOSFETs, bei gegebenen If der LEDs, ab.

Dieser Strombegrenzungswiderstand Rv in Reihe mit der LED fehlt bei Dir 
völlig.
Theoretisch würde es mit der Induktivität L1 alleine gehen, 
vorausgesetzt das PWM-Signal paßt sich so an, das der mittlere bzw. max. 
Strom der LEDs nicht überschritten wird. Da aber z.Z. eine Rückmessung 
des Stromes durch die LEDs fehlt, dürfte das so erstmal nicht 
funktionieren. Du machst ja nur eine Steuerung und keine Regelung bzw. 
Begrenzung/Überwachung des max. LED-Stromes. Also fehlt definitiv dieser 
Rv!

Das Filter kann man (auch) so machen, um die HF (Störabstrahlung) auf 
den Leitungen etwas zu minimieren.

Autor: MSieg (Gast)
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sorry, mein fehler...ich hab vergessen zu erwähnen dass Rv deswegen 
nicht eingezeichnet ist da die LED-Kette bzw das LED Band (in der 
Schaltung nur als LED andeutungsweise eingezeichnet) bereits diesen Rv 
integriert hat. Vor jeder LED ist ein Wdst.
bei 24 V auf allen Kanälen ergibt sich ein schönes weiß. In diesem fall 
ergibt sich auch der max strom. wenn man jetzt die spannung an einem 
kanal verkleinert ändert sich die Farbe. deswegen meine überlegung mit 
den 3 pwm signalen, um so ziemlich alle farben durchzuschalten und 
wieder von vorne zu beginnen.
also würde diesse schaltung so funktionieren:
vom uC PWM - Pegelwandler um FET anzusteuern - LED Kanal
und in der Versorgungsleitung von einem Power Schaltnetzteil noch ein LC 
Filter als Tiefpass.
Wenn ja gibt es Fehler in der Schaltung bzw Verbesserungsvorschläge?

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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MSieg schrieb:
> sorry, mein fehler...ich hab vergessen zu erwähnen dass Rv deswegen
> nicht eingezeichnet ist da die LED-Kette bzw das LED Band (in der
> Schaltung nur als LED andeutungsweise eingezeichnet) bereits diesen Rv
> integriert hat. Vor jeder LED ist ein Wdst.

Aha. Na denn ...

> bei 24 V auf allen Kanälen ergibt sich ein schönes weiß. In diesem fall
> ergibt sich auch der max strom. wenn man jetzt die spannung an einem
> kanal verkleinert ändert sich die Farbe.

DAS ist typisch für LEDs!

> deswegen meine überlegung mit
> den 3 pwm signalen, um so ziemlich alle farben durchzuschalten und
> wieder von vorne zu beginnen.
> also würde diesse schaltung so funktionieren:
> vom uC PWM - Pegelwandler um FET anzusteuern - LED Kanal
> und in der Versorgungsleitung von einem Power Schaltnetzteil noch ein LC
> Filter als Tiefpass.

Tja - nur was macht im Endeffekt der LC-Tiefpaß?!?!
=> Er mittelt die Spannung bzw den Strom. Und schon hast Du nicht mehr 
die volle Spannung an den LEDs und der eigentliche PWM-Effekt (pure 
Tastverhältnisänderung bei stets voller Spannung), der die Farbe der 
LEDs eben nicht verändern würde sondern nur die empfundene Helligkeit, 
ist damit wieder futsch!!!
Gut, die Störausstrahlung ist natürlich um einiges verringert.
Aber es gilt immer die Regel: Kein Vorteil ohne Nachteil! ;-))

> Wenn ja gibt es Fehler in der Schaltung bzw Verbesserungsvorschläge?

Autor: MSieg (Gast)
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aber dadurch dass es ja jeweils rgb LEDs sind mischt sich ja die 
farbe.... das heißt wenn ich sagen wir 24V auf G und B legen und mit R 
auf einer niedrigeren Spg bin habe ich eine andere Farbe wie wenn R und 
B auf 24 liegen und G auf einem niedrigeren Potenzial liegt. Wenn ich 
jetzt das Tastverhältnis von R und G zB auf 90% einstelle und B auf 20% 
ergibt sich im mittel an R u G eine höhere Spg wie an B und somit eine 
andere Farbe.
dann wechsle ich zB das T von G und habe wieder ine andere Farbe.
Oder hab ich da einen Denkfehler?
Etwas Helligkeit geht halt verloren aber das ist nicht so tragisch.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Nun, der Effekt der Farbverschiebung ist bei einzelnen R/G/B-Leds bei 
weitem nicht so drastisch/dramatisch wie bei den weißen LEDs. Bei 
letztgenannten sieht man wesentlich besser die Farbverfälschung bei 
niedrigeren Spannungen für Uf.
Also denke ich schon, daß man damit leben kann, insbesondere Du die 
Farben ja kontinuierlich wechseln lassen möchtest. ;-)

Autor: MSieg (Gast)
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vielen herzlichen dank.

mfg

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