Hallo Leute, ich entwerfe gerade ein Layout für einige LED-Platinen. Zuerst mal die Daten in Stichpunkten: Maße 240x9mm, bei 12cm teilbar (zur Montage in Aluminiumprofilen (10mm U-Profil oder Profil 8 von smt-montagetechnik.de + Endlighten-Plexiglas) Betriebsspannung: 24V IMS (Insulated Metal Subtrate - Aluminiumsubstrat) für optimalen Abwärmetransport 1 oder 2 beliebige von 3 Strängen (2x weiß - je 7 LEDs/14cm, 1xWS2812B - 6 LEDs/14cm) bestückbar Weiße LEDs: Nichia 757 (CRI 85, 29ct/Stück bei Abnahme >100) oder Cree XH-G (bis CRI 90+, <25ct/Stück bei Abhnahme >1000) (SMD, 3x3mm) Maximal sind also auf 28cm 28 LEDs mit bis zu 16,3 Watt (Summe) bei 1750 Lumen (das ist mehr als ein 100W Glühobst) möglich. (Beispiel mit Vollbestückung XH-G J3-binning (CRI 80) Nachdem ich bei vielen Anbietern die Preise verglichen habe, werden die Platinen wohl bei Eurocircuits mit weißem Lötstopplack aber ohne Bestückungsdruck (außer wir bekommen wirklich viele Bestellungen zusammen) gefertigt. Preisstaffel als Anhaltspunkt: 50 Platinen: 4,20€/Stück 100 Platinen: 2,84€/Stück 150 Platinen: 2,37€/Stück Wenn mehr als 200 zusammen kommen werde ich nochmal bei verschiedenen Anbietern nachverhandeln. (Was natürlich den Bestellzeitpunkt etwas verschiebt) Einen Prototypen auf FR4 Material (ohne WS2812B, davon habe ich noch keine) verrichtet seinen Dienst, wird aber ohne IMS zu warm. Ablauf: Ich sammel bis 11.08.2013 Interessenten, dann wird kalkuliert und ich fordere verbindliche Bestellungen bis 15.08.2013 an. Je nach Aufkommen an Bestellungen werde ich entweder bestellen und euch die Platinen nach Bezahlung zuschicken (<200 Platinen vielleicht) oder erstmal von euch Geld fordern (als Student ist mein Konto nicht unendlich hoch gedeckt) Wenn euch noch Informationen fehlen oder sonstiges, einfach ne Email schicken oder hier im Thread posten. Die Gerber-Dateien habe ich angehängt. Fakrae
Angehängte Dateien:
Hallo Falk, Dein Projekt tifft genau mein Beleuchtungs-Problem. :-) Ich bin nicht sicher, ob ich alles verstanden habe: Die sechs WS2812B LEDs sind nicht "gleichmäßig" verteilt, also so ein gleichmäßiger "Regenbogen" wie im Bild 4 im Beitrag "Re: LED Helligkeit/Farbtemperatur messen" ginge damit nicht, richtig? D1..7 sind weiße LEDs, aber auch hier ergeben sich Lücken beim Anreihen, richtig? Was ist D11? Noch eine achte weisse LED? Ich hatte ja überlegt, einen Kaltweiss-Stripe und einen WS2812-Stripe nebeneinander zu kleben, damit sich gleichmäßige Abstände zwischen den LEDs ergeben. Lichtstreuendes Acrylglas wollten wir (meine Freundin und ich) aus Design-Gründen nicht, weil uns die eizelnen eng beieinander liegenden "Lichtpunkte" gut gefallen und die Richtcharakteristik gewünscht ist. Ich befürchte aber, dass ein Layput mit einseitiger Bestückung und gleichmäßiger und enger LED-Verteilung mit kaltweiss + WS2812 nicht geht. Ich werd' mal drüber nachdenken. VG Torsten
Torsten C. schrieb: > Ich bin nicht sicher, ob ich alles verstanden habe: PS: Wie hat Du die WS2512B an 24V angeschlossen? Für meinen ursprünglichen Plan hatte ich vor, unter dem U-Profil 16mm² Lautsprecherkabel für die 5V zu verlegen (8mm² VCC und 8mm² GND). Ich brauche 6m und möchte nur an einer Seite ein Netzteil haben. Wenn ich bei 24V mit weniger Querschnitt auskomme, hätten ja vielleicht noch kleine Ansteuer-Platinchen incl. "Step-Down" Platz im U-Profil. Was hältst Du davon? Dann könnte man die LEDs vielleicht gleichmäßiger verteilen.
Also wenn nur entweder WS2812 oder weiße LEDs bestückt werden können, dann halte ich die Platinen für nicht sinnvoll.
Nein, vollständig gleichmäßig verteilt sind sie nicht, da die WS2812B ja mit mindestens 3,5V angegeben sind, davon gehen keine 7 Stück in Reihe. Deswegen sind es an WS2812B immer 3 Stück mit je ~10mm Abstand und dann kommen ~24/27mm (24mm in der Mitte des 12cm Stückes, 27mm zwischen den 12cm Stücken) Die weißen haben immer 11,5mm und am Ende eines 12cm Stückes 29mm Abstand. D11 ist eine weiße zwischen den WS2812B, sie wird im Fall "Doppel-Weiß" bestückt und so ergeben sich 14 LEDs auf 12cm (alle weiß) oder im Fall "Weiß-RGB" überbrückt (7 weiße und 6 RGB LEDs/12cm) Die WS2812B sind alle in Reihe, ergibt 4V (ohne Vorwiderstand) pro LED, dadurch lassen sie sich mit einem uC bei 5V mit Widerstand (<4,5V Restspannung) betreiben oder bei Benutzung eines Widerstandes auf den Platinen sogar mit 3,3V (wenn man die Versorgung der LEDs auf <3,8V drückt, was wegen variabler Ströme dann eher tricky wird) Einseitige Bestückung wird da tatsächlich problematisch, außer du kannst auf ne Breite von mindestens 12, eher 15mm gehen - aber das geht dann in meinem Anwendungsfall (unter anderem Endlighten) nicht mehr. Und zweilagige/seitige IMS-Platinen sind a) unbezahlbar und b) relativ sinnlos, schließlich soll ja die Wärme abgeführt werden, was schwierig ist wenn Bauteile dazwischen sind ^^ Was deine Stepdown angeht... Kommt auf dein Profil an gg Es geht immer eine Reihe weiße, die zweite ist entweder weiß oder RGB
Hm... Ich entwickel mit 2 Freunden an dem Layout, über fast eine Woche... Und das mit der Reihenschaltung ist tatsächlich niemandem aufgefallen -.-" Naja, durchbrennen tun sie nicht, sondern sie leuchten garnicht erst
Oh doch, sie werden über die Datenleitungen sterben.
Moin Falk, im Prinzip bin ich interessiert, mit min. 5 Stück, wenn zumindest der 50er-Preis gehalten werden kann. Mir sind allerdings noch eine Reihe technischer Punkte nicht klar: * Die Maße gehen etwas durcheinander -- ist die Platine jetzt 24 oder 28 cm lang? Und wird sie nach 12 oder nach 14 cm geteilt? Sind die beiden Teilstücken identisch? * Wie ist die Bestückung jetzt genau -- soweit ich das überblicke, handelt es sich um zwei identische Platinenstücke mit je 12 oder 14 cm Länge, die jeweils zwei Stränge besitzen: 7x weiß und 6x WS2812B. Was macht aber D11 in der Mitte? * Die weißen LEDs benötigen ja einen Betriebsstrom, keine feste Spannung. Anscheinend ist aber der BCR ein Linearregler, um den Diodenstrom zu regeln -- wie sieht denn da die Leistungsbilanz aus? Ein Schaltplan wäre da doch mal ganz geschickt! [EDIT] und WS2812B in Reihe ist ja ein no-go... und damit stellt sich dann die Frage, wo die 5V für die WS2812B herkommen soll... Ich glaube, daß muß nochmal gründlich überarbeitet werden.[/EDIT] * Richtig sinnvoll wird das ganze nur, wenn wir auch für die weißen LEDs eine Sammelbestellung machen (für die WS2812B läuft's ja schon). Ist das geplant? Und könntest Du bitte mal die Datenblätter von genau den LEDs verlinken, die Du vorgesehen hast -- die Nichia-Bezeichnung scheint nicht eindeutig zu sein!? * Und schließlich, wie sollen wir denn so eine Platine -- ohne Reflow-Ofen -- löten? Mit dem Lötkolben geht da jedenfalls nichts mehr... Gruß, Tillomar
Den 50er Preis gibt es auf jeden Fall, aktuell ist auch der 100 in greifbarer Nähe. Wie wir ja gerade eben festgestellt haben, gibt es mit der RGB-Bestückung einige Probleme hust Scheint also, dass die ganze Geschichte nur bei reiner weißen Bestückung funktioniert. http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/Data%20and%20Binning/ds%20XHG.pdf Das wären die XH-G, da gehen natürlich alle und auch von den Nichia 757 wären NS2L757AT oder NS2W757AT interessant. Sorry, der Fehlerteufel waren die 28cm (alte Version), es sind 24cm. Ja, ohne Reflowofen oder mindestens die Unterstützung einer Heizplatte geht da garnichts. http://pct.cree.com/dt/index.html Hier lassen sich die Werte für die XH-G raussuchen. Verschaltung ist simpel: Vcc - 7 LEDs in Reihe - BCR - GND. D11 dient dazu, den zweiten Strang zu komplementieren, wenn er weiß ist, um wieder auf 7 LEDs zu kommen.
Falk K. schrieb: > Einseitige Bestückung wird da tatsächlich problematisch, Und was hältst Du von kleinen Zusatzplatinchen? Meistens muss man eh ein dickes Kabel für die Versorgung irgendwo unterbringen (bei mir im U-Profil), da könnte man die doch unterbringen. Ziel: Gleichmäßige Abstände.
Angehängte Dateien:
-
PCB.png
9,6 KB -
LowSideShiftReg.png
10 KB -
PegelSchieber.png
2,8 KB
Torsten C. schrieb: > Und was hältst Du von kleinen Zusatzplatinchen? Im Moment denke ich, man sollte die WS2812 mit +5V und die Weissen LEDs mit -12V versorgen, dass spart etwas Kupfer. Anbei eine grobe Skizze von den Platinchen (PCB.png), die man "Daisy chain" an den SPI anschließen kann. Schaltplan siehe "LowSideShiftReg.png". Da die Weissen LEDs auf -12V/GND liegen, müssen die Pegel (MOSI, SCLK und LE) angepasst werden, Beispiel incl. 5V VCC siehe PegelSchieber.png. ... nur so'n Gedanke. Damit kann man die weissen LEDs in 3er oder 6er-Gruppen per SPI schalten bzw. PWM-dimmen. PS: Statt an LSP-9 soll -12V an X1-6 hängen.
Tillomar Sondermann schrieb: > * Und schließlich, wie sollen wir denn so eine Platine -- ohne > Reflow-Ofen -- löten? Mit dem Lötkolben geht da jedenfalls nichts > mehr... Entweder in einer Bratpfanne mit Sand oder für 260€: http://www.beta-estore.com/rkde/order_product_details.html?wg=1&p=13 http://www.beta-estore.com/rkde/order_product_details.html?wg=1&p=242 Da kann man sich ja vielleicht auch untereinander organisieren. Torsten C. schrieb: > Anbei eine grobe Skizze von den Platinchen PS: 12,7mm ist auch mein Lautsprecherkabel breit, dass zur Versorgung im U-Profil liegt. Man könnte noch etwas schmaler werden und/oder doppelseitig bestücken, das müsste ich dann beim Routing sehen. Torsten C. schrieb: > die WS2812 mit +5V und die Weissen LEDs mit -12V … oder umgekehrt: +12V / -5V, ist noch etwas einfacher. Torsten C. schrieb: > dass spart etwas Kupfer Wie das gemeint ist, ist klar, oder?
Einhart Pape schrieb: > WS2812 in Reihe??? Die leuchten genau einmal - und zwar wenn sie > durchbrennen. Wie Einhart dort geschrieben hat hat mich darauf aufmerksam gemacht, dass eine Reihenschaltung der WS2812B einiger Logik entbehrt, da ja der ganze Strang nur den gleichen Strom zur Verfügung hat, alle LEDs also nur so hell leuchten wie die dunkelste. (Ob sie jetzt durch die Datenleitungen sterben oder nicht hängt wohl von der internen Verschaltung ab, die ich ja nicht kenne) Wir haben gestern verschiedene Szenarien durchgespielt, aber die Notwendigkeit eine separate 5V Leitung zu ziehen (und die an den entsprechenden Pins zur Verfügung zu stellen) lässt sich wohl nur realisieren indem ein Großteil der Kühlflächen geopfert oder auf die Möglichkeit der 2xweiß-Bestückung verzichtet wird. Da 2xweiß allerdings unsere Grundanforderung war und die RGB nur als Bonus genutzt wurde ist das für uns nicht akzeptabel. Da Torsten aber schon 24 Stück (6m/24cm) und Tillomar schon "mind 5 Stück" braucht seid ihr bei FR4 mit Thermal Vias (bei 30 Stück) schon deutlich unter dem Preis für die IMS-Platinen (bei 50 Stück), macht das also vielleicht einfach selbst ;-) (dann kann Torsten auch eine absolut perfekte Verteilung machen ;-)) Bei dieser Bestückung (1xWeiß und 1xWS2812B) seid ihr auch nicht auf Aluminiumsubstrat angewiesen und könnt sogar von Hand löten. Ich habe euch den kompletten KiCAD-Ordner angehängt, dann müsst ihr nicht ganz von vorne anfangen (wenn ihr mit KiCAD arbeitet) Wegen LED Sammelbestellung: Ich werde wohl XHGAWT-00-0000-00000UVE8 (2700K, CRI 90+, 18,1 Lumen bei 65mA) XHGAWT-00-0000-00000H0E3 (5000K, CRI 80+, 30,1 Lumen bei 65mA) kaufen. Wenn da jemand mit aufspringen will, schickt mir am besten kurz eine Email ;-) Preise werden wie gesagt wohl <25ct/Stück sein. MfG, Falk
Moin Falk, Den Wärmeübergang kann man ohne Alukern verbessern wenn man dünneres Basismaterial verwendet. Ich habe bei einer Beleuchtungsanwendung 0,5 mm FR4 auf das Aluprofil geklebt. Gruß Einhart
Hallo Einhart, prinzipiell schon, nur kostet das bei den Konfiguratoren, wo ich das bisher geschaut habe mehr, als einfach ein Aluminiumsubstrat zu nehmen (und dass da der Wärmeübergang besser ist steht glaube ich außer Frage) MfG, Falk
Falk K. schrieb: > Torsten … , macht das > also vielleicht einfach selbst ;-) Hoëcker, Sie sind raus! ;-) Noch einen abschließender Kommentar dazu: Da man ab einer gewissen Länge eh ein "Lautsprecherkabel" parallel legen muss, ist oft ein Alu-Profil nötig. Billiger als mit fertigen Stripes bekommt man das kaum hin, und das sehe ich so, wie Einhart: Die Wärme geht durch die dünne Platine direkt ins Alu-Profil. Da neben die "Lautsprecherkabel" oft locker kleine Ansteuerungs- platinchen passen, klinke mich hier aus und denke in dieser Richtung weiter. Im Beitrag "Wie ist das bei Euren LED-strips?" geht's weiter. Viel Erfolg!
Es ist ziemlich ruhig in diesem Thread geworden. Woran liegt's? Platinen sind teuer. Einfache FR4-Platinen (Epoxidharz+Glasfasergewebe) bekommt man doppelseitig für 8..10ct pro cm². Aluminium ist natürlich noch teurer. Fertige Strips bekommt man incl. LEDs ab 1,8ct pro cm². Da sind dann zwar 60 LEDs pro Meter drauf, aber vermutlich nicht die, die man gern möchte. In China gibt es einen Haufen geeignete Firmen, die solche Strips fertigen; manche sind gerade mal etwas größer als eine Garage. Torsten C. schrieb: > Hoëcker, Sie sind raus! ;-) Ich erlaue mir trotzdem noch einen Beitrag: Ich beginne gerade, über Arbeitskollegen in China Kontakte zu knüpfen. Vielleicht würde es helfen, wenn wir uns auf ein gemeinsames Layout und eine endliche Zahl von Bestückungsvarianten einigen könnten. Wenn wir dann noch auf ein paar Hundert oder Tausend Meter kommen, können wir die Chinesen vielleicht überreden, diese "Custom-Strips" preiswert zu fertigen. Falls sich die Ergebnisse mindestens so gut verkaufen lassen wie das, was bereits an Strips auf dem Markt ist, machen die bestimmt noch mehr davon und jeder kann sich in Zukunft das, was er braucht, über aliexpress oder ebay aus China bestellen. … nur so als Idee. Zu den LEDs: Hat jemand einen Tipp? Siehe Beitrag "[S] LED 3200K CRI 95%"
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