Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 10 LED's Dimmen


von Lokus P. (derschatten)


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Ich möchte gerne mittels einem attiny13v 10 LED's dimmen. Als Eingabe 
solle ein Potentiometer dienen.
Das es über dem PWN funktioniert ist mir soweit klar. Aber gibt es da 
eine Standardschaltung dazu die man anwenden sollte? Mit Transistoren 
oder ohne? Die LED's in Serie oder Parallel schalten?

Welchen Wert kann ich für das Poti nehmen?

Die LED's sind Standardteile. Also keine Power-LED's. Die Schaltung soll 
mit 5V betrieben werden.

von Wjuri (Gast)


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Dann mussen Leds parallel sein.

Standard Led braucht ca. 5mA

Vorwiederstände und ein Fet Transistor mit PWM ansteuern

von Klaus der 3. (Gast)


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Manfred W. schrieb:
> Die LED's sind Standardteile.

Dann liegen die ca. bei 2,2V / 20mA.
Also könntest Du höchstens 2 LEDs in Reihe schalten.
Wobei dann nur 0,6V übrig bleiben für den Vorwiderstand.
Das würde dann einen Vorwiderstand R= 0,6V/0,02A= 30 Ohm geben.
Ist vielleicht etwas wenig, da kleine Abweichungen schon einen großen 
Fehler bedeuten würden.

Also selbst wenn man dass so machen würde (was ich nicht für Sinnvoll 
halte) dann hätte man bei 10 LEDs (5x2 LEDs) insgesammt 20mA*5 
Stränge=100mA.
Das machen normale uC-Pins nicht mit.

Also braucht man zwingend einen Treiber.
Entweder diskret über Transistoren (dann aber eine höhere 
Eingangsspannung wählen und die LEDs in Reihe) oder über fertige 
Bausteine.

Schau mal bei Maxim oder NXP, die haben da Tonnen davon.
Einer wäre z.B. der PCA9532 (ansteuerbar über I2C).

Achso...oder einfach einen großeren uC nehmen und eine Soft-PWM machen.

Grüße

von Thomas E. (thomase)


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Wjuri schrieb:
> Standard Led braucht ca. 5mA
Standard ist 20 mA.

Low Power 2 mA.

Je 5 Low Power parallel an  2 Ports. Für jede LED ein eigener(!) 
Vorwiderstand.


Klaus der 3. schrieb:
> PCA9532

Geht es denn noch ein bisschen komplizierter?

mfg.

von Lokus P. (derschatten)


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Also ich würde schon gerne einen ATMEGA dafür nehmen.
Habe vergessen zu erwähnen das es blaue SMD LED's sind. Leider gibt es 
bei CSD-Electronic dazu keine Datenblätter. Daher weiß ich nicht welchen 
Strom die benötigen.

Welche Eingangsspannung müßte ich nehmen? Eventuell könnte ich das Teil 
mit 12V treiben.

Welcher ATMEGA würde sich dazu besser eignen?
Ihr meint man sollte nicht zuviele LED's an einem Ausgang hängen?

von Mike J. (emjey)


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Manfred W. schrieb:
> Ich möchte gerne mittels einem attiny13v 10 LED's dimmen.

Ich würde einen kleinen StepUp Spannungswandler bauen und alle LEDs in 
Reihe schalten. (der erzeugt aus deinen 5V dann ca. 30V)
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/aww_smps.html

Der MosFET sollte 50V und 0.5A vertragen.
Die Spule sollte 20mH haben.
Es gibt auch welche mit 1.0 MegaHenry. (kannst du auch nehmen)
http://www.reichelt.de/Power-Induktivitaeten-SMD/L-PISR-1-0M/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=73077;GROUPID=3709;SID=10TkLfj38AAAIAAEVaWLc8a5691923215632857967d71f2f963c4

Der Poti kann recht groß sein (10k Ohm bis 100k Ohm).

Der Strom fließt dann vom StepUp Ausgang der z.B. bei 30V liegt über 
alle 10 LEDs und dann noch über einen Widerstand R_shunt nach GND.

Da 20mA dein Maximum darstellt und du die 1.1V Referenz im ATtiny13V 
aktiviert hast sollte R_shunt 55 Ohm groß sein. (oder etwas größer)

Soll ich ein Bild dazu erstellen?

von Lokus P. (derschatten)


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Mike J. schrieb:
>
> Soll ich ein Bild dazu erstellen?

Ja, das wäre supa!

von Thomas E. (thomase)


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Mike J. schrieb:
> Ich würde einen kleinen StepUp Spannungswandler bauen
Es geht tatsächlich noch komplizierter.


Manfred W. schrieb:
> Habe vergessen zu erwähnen das es blaue SMD LED's sind

Das ist natürlich nicht wirklich Standard.
Blaue brauchen etwa 3,5V.

Nimm ein paar Widerstände und teste einfach mal mit einer LED an deiner 
Stromversorgung, ob die dann vernünftig leuchtet. Fang' mit 150 Ohm an.

Dann nimmst du einen Transistor, z.B. BC639, der kann 1A, schaltest die 
alle parallel mit je einem Widerstand.

Die Basis von dem Transistor hängst du direkt an den Ausgang vom Tiny, 
den Emitter an GND und den Kollektor an die Kathoden von deinen LEDs, 
die Anoden an 5V.

So einfach geht das. Das kriegst du heute abend noch fertig.

mfg.

von Testfall (Gast)


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Thomase hat Recht, der Rest ist als Witz zu sehen. Meine Güte, das ist 
nicht das, was gefragt war.
(Oder ich bin gewaltig auf dem Holzweg und du willst 10 unterschiedliche 
Helligkeiten mit 10 LED machen)

von Willi W. (Gast)


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Thomas Eckmann schrieb:
> Das ist natürlich nicht wirklich Standard.

Weiß ist Standard, aber weiße LEDs sind blaue. Insofern ist das kein 
Unterschied, es sei den mit "Standard" wären rote, gelbe oder grüne 
gemeint gewesen.

von Testfall (Gast)


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Meine Güte, Standard war mal rot und Low Current.

von Michael (Gast)


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Thomas Eckmann schrieb:
> Die Basis von dem Transistor hängst du direkt an den Ausgang vom Tiny,
> den Emitter an GND und den Kollektor an die Kathoden von deinen LEDs,
> die Anoden an 5V.

Toller Tip. Und wer begrenzt dann den Basisstrom? Die U_BE Kennlinie 
oder der On-Widerstand vom Tiny Ausgang?

von Klaus der 3. (Gast)


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Testfall schrieb:
> (Oder ich bin gewaltig auf dem Holzweg und du willst 10 unterschiedliche
> Helligkeiten mit 10 LED machen)

Ja, so hatte ich es am Anfang verstanden. Aber es ist eher 
unwahrscheinlich wenn er nur ein Poti hat. Es sei denn er stuft es 
irgendwie ab...


Der Ansatz von Thomas ist denke ich mal der Beste.
Es sind dann wenn man mal kurz überschlägt ca. 0,3W Verluste wenn man 
von den oben angegebenen Werten und einem Vce von 0,3V ausgeht.

Auch die parallelschaltung dürfte nicht so viel ausmachen.
Wenn die LEDs alle aus einer Charge stammen, dann dürfte die 
Flussspannung wahrscheinlich nicht so arg schwanken!?(kein Datenblatt 
vorh.)
Bei Metallschichtwiderständen (1%) sind dass dann gerade mal 200uA 
unterschied.


Die Helligkeitsunterschiede dürften dann nicht all zu groß ausfallen, 
oder?

von Testfall (Gast)


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Der Mensch nimmt Helligkeiten logarithmisch wahr ... die minimalen 
Stromunterschiede gehen da unter.

@Michael
Naja, wenn der PNP nimmt ... ?
(Aber okay, lieber klug scheißen als dumm sterben.)

von Thomas E. (thomase)


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Michael schrieb:
> der On-Widerstand vom Tiny Ausgang?

genau.

mfg.

von Michael (Gast)


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Testfall schrieb:
> @Michael
> Naja, wenn der PNP nimmt ... ?
> (Aber okay, lieber klug scheißen als dumm sterben.)

Thomas Eckmann schrieb:
> Dann nimmst du einen Transistor, z.B. BC639, der kann 1A, schaltest die
> alle parallel mit je einem Widerstand.

Thomas Eckmann schrieb:
> Die Basis von dem Transistor hängst du direkt an den Ausgang vom Tiny,
> den Emitter an GND und den Kollektor an die Kathoden von deinen LEDs,
> die Anoden an 5V.

Bei mir ist BC639 immer noch NPN
http://www.fairchildsemi.com/ds/BC/BC639.pdf

von Mike J. (emjey)


Angehängte Dateien:

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Du könntest diesen MosFET nehmen:  IRLU 024N :: Leistungs-MOSFET N-LogL 
TO-251AA 55V 17A

http://www.reichelt.de/IRL-IRFZ-Transistoren/IRLU-024N/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=90365;GROUPID=2896;SID=10TkLfj38AAAIAAEVaWLc8a5691923215632857967d71f2f963c4

Das Gate von dem MosFET verträgt maximal 16V, also sind 12V okay, 8V 
sind besser.

Unten links ist der Teil zur Spannungsversorgung des Gate-Treibers, 
manche MosFETs schalten bei 3.8V noch nicht richtig durch.
Die höhere Spannung kann hier gleich vom Ausgang abgegriffen werden, 
aber wenn man da nur eine Zenerdiode verschenkt man ca. 2mA bei 30V.

Mit diesem MosFET brauchst du den Teil aber bestimmt nicht.

Wenn alles mit geringer Last (1-2mA LEDiodenstrom) funktioniert kannst 
du den 1R0 Widerstand von Source wegnehmen, dann ist die Performance 
besser und der MosFET darf dann nicht mehr warm werden. (mit Widerstand 
schaltet er nicht voll durch und der MosFET erhitzt sich)

von Testfall (Gast)


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Hast ja recht. Wollte nur klugscheißen.

von S. T. (cmdrkeen)


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also wenn jemand schon damit kämpft LED's an einen microcontroller 
anzuschließen dann sollte man ihm keinen Step up converter geben.

immer einen schritt nach dem andern.
zwar ist wie bei vielen anfängerprojekten fast nichts beschrieben... 
aber genug um zu sehen wo der wissensstand des fragestellers liegt.

LED's wurden grob vom thomas abgehandelt ...

Poti:
wert ist ja quasi egal, da du sicher die stellung des potis mittels 
AD-Wandler auslesen wolltest (ATmegas haben einen ADC eingebaut).
1k-10k ist da bestimmt nicht verkehrt, Spannungsteiler -> Mittelabgriff 
an den ADC-Eingang.
In der AVR toutorial sektion gibts auch artikel zum ADC.

von Lokus P. (derschatten)


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Also wie gesagt, über die LED weiß ich selbst nichts genaues. Das müßte 
man austesten.
Ich möchte natürlich bei alle 10 gleichzeitig die Helligkeit regeln.
Und was mir auch noch wichtig ist, das die LED's bis auf 0 runtergehen. 
Also quasi abgeschalten sind, wenn das Poti runtergekurbelt wird. Aber 
das ist denk ich nur Softwaresache.

Dachte nicht das es so komplex sein würde.
Wenn es eine Möglichkeit gibt das ganze ohne AVR aufzubauen wäre ich 
auch nicht abgeneigt. Aber da lassen sich ja die LED's nicht so schön 
dimmen glaube ich.

Der Tip von Thomas hört sich recht einfach an.

Ich werde mal eine Schaltung zeichnen und die hier reinstellen. Wäre 
toll wenn ihr euren Senf dazu geben könntet.

von tip (Gast)


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Manfred W. schrieb:
> Wenn es eine Möglichkeit gibt das ganze ohne AVR aufzubauen wäre ich
> auch nicht abgeneigt.

Wenn es ganz ohne uC sein soll, geht es auch mit der angehängten 
Schaltung mit z.B. einem LM324 (funktioniert auch an 12V, mit passendem 
LED Vorwiderstand)

oder natürlich mit dem berühmten 555
z.B. http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm#Schaltung%202
oder
http://www.reuk.co.uk/LED-Dimmer-Circuit.htm

von Lokus P. (derschatten)


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Was ist T1 für ein Typ?
Mit 5V wäre mir eh lieber.

Geht die Dimmung bei der Schaltung bis auf 0 runter?

und vor allem. Erzeugt die Schaltung eine gleichmäßige Dimmung?

von tip (Gast)


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> Was ist T1 für ein Typ?
Das muss einfach ein Logik-Level-MOSFET sein (oder ein Transistor mit 
Widerstand)
Hier war mal ein IRLU024N, du kannst aber einen kleineren nehmen z.B. 
IRLML2502

Hier die Übersicht
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht#N-Kanal_MOSFET

> Geht die Dimmung bei der Schaltung bis auf 0 runter?
Ja

> vor allem. Erzeugt die Schaltung eine gleichmäßige Dimmung?
Sie erzeugt halt einfach ein relativ einfaches PWM, mit linearem 
Verlauf.

Vermutlich ist aber auch irrgend eine 555-Schaltung besser geeignet. 
Oder bei höheren Ansprüchen doch mit einem ATTINY, dann kannst du den 
Verlauf optimal per SW anpassen.

Probiere doch mal eine der 555-Schaltungen oder diese Schaltug aus, dann 
siehst du ob sie dir genügen. Kannst ja mal nur eine LED anhängen, dann 
brauchst du auch noch keinen Transistor.

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