Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Atmega328P-Au (Arduino) ULN2803A RGB Leds ansteuern


von An S. (reddi)


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Hey! Ich möchte 4x 3W RGB Leds (ca. 350mA je farbe) mit einem 
Atmega328P-Au ansteuern. Da die Leistung zu hoch ist, habe ich auf der 
geätzten platine zwei uln2803a positioniert. Die Leiterbahnen sind wie 
folgt: Die Ausgänge des Atmegas gehen auf Pin 1-8 vom ULN. An pin 9 und 
10 ist jeweils masse. An pin 11-18 jeweils masse einer led-farbe mit 
gemeinsamen plus an den leds.

Der stepdown liefert ca. 3v (am gnd und led-anode). Wenn am atmega der 
pin auf high (4,8v) geht kann ich am ausgang (pin 11-18) nur 1,5-2,2v 
messen.

Hier der schaltplan: 
http://fpv-community.de/attachment.php?attachmentid=114264&d=1420663877 
(auf dem schaltplan steht noch 5v am uln - es sind nur noch 3v)

Habe ich was verkehrt gemacht?

Den atmega habe ich mit arduino geflasht/programmiert.

Vielen Dank und Grüße!

von holger (Gast)


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>Hier der schaltplan:
>http://fpv-community.de/attachment.php?attachmenti...

>Habe ich was verkehrt gemacht?

Ja, hab gerade kein Bock mich da anzumelden.
Sieh zu wie du klarkommst.

von Oliver R. (orb)


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Anselm S. schrieb:
> An pin 9 und 10 ist jeweils masse.

Warum?
Pin 10 ist der gemeinsame Anschluß der Freilaufdioden. Wirf mal einen 
Blick ins Datenblatt und überleg was passiert wenn der auf Masse liegt.

Wenn Du den Schaltplan zeigst und nicht irgendwo im Netz versteckst 
könnte man vielleicht noch mehr finden.

von An S. (reddi)


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Welch Klasse Kommentar holger. Wenn man selbst die Grafik sieht, geht 
man nicht immer sofort davon aus, dann andere sie nicht sehen können...

Eigentlich ist es ja ne Zeichnung (png) weshalb ich sie hier nicht 
hochgeladen habe - wobei sie ja gescannt ist... ;-)

Mit der Freilaufdiode versteh ich nicht. Habe keinen Beruf in Richtung 
Elektronik gelernt. Sorry. Alles nur autodidaktisches Wissen in dem 
Bereich.

Hoffe der Schaltplan ist nun sichtbar.

VG

: Bearbeitet durch User
von Karl H. (kbuchegg)


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Anselm S. schrieb:

> Mit der Freilaufdiode versteh ich nicht. Habe keinen Beruf in Richtung
> Elektronik gelernt. Sorry. Alles nur autodidaktisches Wissen in dem
> Bereich.

Aber auch als Autodidakt sollte man doch wissen was eine Diode ist, was 
sie macht und wann sie leitet.

Hier ist ein Bild vom Innenleben des ULN2803.
https://graigroup.wordpress.com/2008/04/27/stepper-motor-driver-using-uln2803/
Es war das erstbeste das ich mit Google Bildersuche gefunden habe. 
Ignorier das drumherum und konzentrier dich nur auf das Innere des 'IC'. 
Wenn du Pin 10 (rechts unten) mit Masse verbindest, der Pin an den alle 
Dioden hinverbunden sind, was machen dann die Dioden, wenn die Spannung 
an den Ausgängen zu steigen beginnt?

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Karl Heinz schrieb:
> konzentrier dich nur auf das Innere des 'IC'.

und auf den maximalen (Summen)Strom im Datenblatt nach GND (aus meiner 
Erinnerung 2,5A das passt schon mal schlecht zum 4A Netzteil)

Anselm S. schrieb:
> 4x 3W RGB Leds (ca. 350mA je farbe)

1W Dioden kenne ich mit ca. 300mA und 3,3V bei 5V fehlt der 
Vorwiderstand.

Mehrwatt Dioden können eine Reihenschaltung aus mehreren Dioden sein, x 
* 3,3V da passt das 5V Netzteil nicht oder können eine Parallelschaltung 
aus mehreren Dioden sein, x * 300mA da wirds mit dem ULN Strom eng.

Sehe ich das richtig das du 4x 3x (wegen RGB) also 12 Dioden verschalten 
willst?

12x 1W oder 12x 3W ist ein kleiner Unterschied.

Wenn der Plan nicht so hingerotzt wäre könnte man glatt helfen.

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (led_martin)


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Er schreibt ja 350 mA pro Farbe, damit wären dann die 3W für die ganze 
RGB-LED, oder wenn die 3W pro chip (Farbe) sind, fährt Er sie halt nicht 
aus, was die Kühlung wesentlich unkritischer macht. Wenn er die 12 Chips 
(4 x RGB) schön auf die 2 ULN2803A verteilt, 6 LED-Chips auf ein IC, 
reichen die 2,5 A auch aus (6 x 350mA = 2,1A), viel Luft für ungenau 
ausgelegte Vorwiderstände ist dann allerdings nicht mehr. Man sollte 
daran denken, daß die Flussspannung der roten Chips deutlich kleiner 
ist, als bei Grün oder Blau, Rot braucht also einen höheren 
Vorwiderstand.

Die Watt-Angaben bei LEDs haben sich zum Klassenbegriff entwickelt, und 
geben nicht die exakte Leistungsaufnahme im Nennbetrieb wieder. Eine 
rote 1W LED ist also normalerweise auch für 350mA spezifiziert, obwohl 
das weniger als 1W ist, bei ca. 2,1V Flussspannung. 3W-Typen haben dann 
üblicherweise 1A. 10W RGBs sind oft Cluster, aus 1W Chips, 3x Rot in 
Reihe, 3x Grün, und 3x Blau. Die brauchen dann tatsächlich mehr 
Spannung, aber auch nur 350mA pro Farbe.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von An S. (reddi)


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Hey!

Vielen Dank erst mal für die Anregungen. Mangels Software und 
Fachwissen, blieb es bei der Skizze des Schaltplanes. Ich hatte versucht 
die übrigen Details hier textuell darzulegen, was scheinbar etwas 
missverständlich war - sorry!

Also:

Ich habe 4 Stück RGB-LEDs mit den folgenden Leistungsdaten:

DC Forward Voltage (VF) : 2.0~2.2V(Red), 3.0~3.4V(Green), 3.0~3.4V(Blue)
Intensity Luminous (Iv): Red(35-45lm), Green(65-75lm), Blue(30-40lm)
Wave Length:Red(620-625nm), Green(520-525nm), Blue(460-465nm)
DC Forward Currect (IF) : 300ma

D.h. ich muss insg. 12 PINs schalten müssen. Da ein ULN2803 8 hat und 
ich 500mA je PIN las, war ich davon ausgegangen, dass dieser genau 
passend ist - zumind. auf 2 Stück verteilt.

Zur Versorgung der LEDs (der Atmega wird von einer anderen Baugruppe mit 
5V versorgt) nutze ich ein regelbaren Stepdown mit 7A. Ursprünglich war 
er mit 5V geplant, da ich noch andere Sachen versorgen wollte. Dann 
hätte ich die ULN mit PWM angesteuert, um die Spannung gegen 2,2/3,4V zu 
limitieren. Da ich nur 6 PWM habe, und mir der Aufwand die Outputs 
manuell zu pulsen zu unglücklich ist, habe ich den Stepdown auf 3V 
eingestellt. Das meinte ich mit dem Satz oben: "(auf dem schaltplan 
steht noch 5v am uln - es sind nur noch 3v)"; In der Tat müsste bei Rot 
nur noch ein passender Vorwiderstand rein (2,7 Ohm 1/4W?). Dazu muss man 
vllt. sagen, dass in den Atmega noch ein Skript geladen werden soll, 
welches auch mit delays arbeitet (sowie ich bisher gesehen habe), der 
meine Puls-Steuerung ja auch zunichte machen würde.

Zwischendurch war ich schon fast davor, das Projekt einzustampfen und 
einfach ein paar LEDs direkt mit passendem Regler/Widerstand anzulöten 
und fertig, aber das Ego drückt und ich hoffe und denke, mit Euch kann 
es was werden.

Ich hatte mich an diesem Schaltplan 
http://2.bp.blogspot.com/-Hqpv4xndQCc/T1_be_UMb4I/AAAAAAAABCc/pF-63NGLrnQ/s1600/uln2803.PNG 
orientiert und war und bin eigentlich immer noch verwundert, warum meine 
Variante nicht wirklich funktioniert, da ich den ULN eigentlich doch 
identisch angeschlossen habe?!

Zu dem Hinweis von Karl-Heinz: Wenn ich an PIN 10 Masse anschließe, sind 
die Dioden im IC durchgängig - logisch versteh ich. ;-)  Aber warum 
wurde auf den verlinkten Schaltplan Masse an 10 angehängt? Oder deute 
ich den Plan verkehrt? Andererseits, wenn ich den PIN nicht 
angeschlossen habe, wo bekommen dann die LEDs ihren Strom her?

Oder muss ich (neben dem Vorwiderstand bei der roten LED) nur die Polung 
beim ULN drehen? Also an PIN 10 Vcc und bei den LEDs dann eine 
gemeinsame Masse?

Vielen Dank für Eure Mühen bisher!


Klar, weiß man als Autodidakt was eine Diode ist, aber das andere 
Zeichen kenn ich nicht. Allerdings bin ich derzeit mitten im Studium und 
habe versucht mein Hobby nicht ganz zu vernachlässigen und diese kleine 
Schaltung fertig zu bekommen. ;-)

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


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Du weißt aber schon, dass Du LEDs an einer Konstantstromquelle zu 
betreiben hast, wenn Du länger an ihnen Freude haben willst? Heißt also: 
Du brauchst an jedem der 12 LEDs eine Schaltung, die den Strom immer 
konstant auf 350mA hält - die an einer LED abfallende Spannung ändert 
sich ja je nach Temperatur und unterliegt auch Exemplarstreuungen.

Genau das fehlt bei Dir. Du kannst Dich nicht darauf verlassen, dass der 
ULN wirksam den Strom begrenzt - der wird sich für Dich im Zweifelsfall 
aufopfern.

fchk

von An S. (reddi)


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Das ganze spielt sich im Modellbaubereich ab und die LEDs sollen mir 
Position verraten und ggf. als Spannungswarnung dienen (blinken usw.). 
Die ULNs sollen die einzelnen Farben lediglich ein/ausschalten. Mangels 
PWM habe ich mich von so detailierten Farbspielereien verabschiedet - 
mal abgesehen ist ein blinken viel deutlicher als von grün zu orange...

Liege ich falsch?: Wenn ich die Spannung an einer LED anlege, z.B. 3V 
durch den Stepdown. Dann zieht sich die LED doch den Strom, den sie 
benötigt?

Ziel ist es eigentlich nur, die LED an/auszuschalten und die Spannung 
mittels Widerstände anzupassen.

Wenn ich nun die 5V am Stepdown nutze, würde ich für Blau und Grün ca. 5 
Ohm/1W und bei Rot 8 Ohm/1W benötigen, richtig?

VG

: Bearbeitet durch User
von Karl H. (kbuchegg)


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Anselm S. schrieb:

> Aber warum
> wurde auf den verlinkten Schaltplan Masse an 10 angehängt?

Welcher verlinkte Schaltplan soll das denn sein?

> Oder deute
> ich den Plan verkehrt?

Das weiss ich nicht. Aber die Bezeichnung Vcc steht nun mal für die 
Versorgungsspannung und nicht für Masse.

> Andererseits, wenn ich den PIN nicht
> angeschlossen habe, wo bekommen dann die LEDs ihren Strom her?

? die werden doch selbst an Vcc angeschlossen!

Du musst dir den ULN wie einen Schalter vorstellen, der seine Last (in 
deinem Fall die LED) nach Masse durchschaltet!

So
1
             +  Vcc (zb +5V)
2
             |
3
           Vorwiderstand
4
             |
5
           LED
6
             |
7
           ULN-Schalter
8
             |
9
          ---+---- Masse (GND)


> Oder muss ich (neben dem Vorwiderstand bei der roten LED) nur die Polung
> beim ULN drehen? Also an PIN 10 Vcc und bei den LEDs dann eine
> gemeinsame Masse?

Vergiss den Pin 10 beim ULN. In deinem Fall brauchst du den nicht. 
Dieser Pin hat nur eine Bedeutung wenn du da irgendwas mit Spulen 
anschliesst. Dann kann man die internen Dioden als Freilaufdioden 
benutzen, mit denen die Gegenspannung beim Abschalten einer Spule 
kurzgeschlossen wird.
Du hast nichts mit Spulen -> du brauchst keine Freilaufdioden.

> Liege ich falsch?: Wenn ich die Spannung an einer LED anlege,
> z.B. 3V durch den Stepdown. Dann zieht sich die LED doch den Strom,
> den sie benötigt?

Nein. Die LED ziehen sich soviel Strom wie sie kriegen können bzw. was 
die Spannungslage gerade noch zulässt.
Es liegt an DIR den Strom zu begrenzen.

> Ziel ist es eigentlich nur, die LED an/auszuschalten und die
> Spannung mittels Widerstände anzupassen.

Leds werden stromgesteuert!
D.h. du berechnest den Widerstand so, dass ein dir genehmer Strom durch 
die LED fliesst. Die Spannungen stellen sich dann von alleine ein (bzw. 
variieren an der LED so wenig, dass man sie als mehr oder weniger 
konstant annehmen kann)

> Wenn ich nun die 5V am Stepdown nutze, würde ich für
> Blau und Grün ca. 5 Ohm/1W und bei Rot 8 Ohm/1W benötigen, richtig?

Wie hast du das gerechnet?

: Bearbeitet durch User
von An S. (reddi)


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Diesen Plan (rechte Seite): 
http://2.bp.blogspot.com/-Hqpv4xndQCc/T1_be_UMb4I/AAAAAAAABCc/pF-63NGLrnQ/s1600/uln2803.PNG

Hier scheint es eben, dass die 10... Egal, PIN 10 muss in meinem Fall 
ab. ;-)


Wie stelle ich die Begrenzung des Stromes dann an? Reicht so banal wie 
es klingt der Widerstand?

Berechnet habe ich die Werte mit einem Widerstandsrechner im Netz: 
vorhandene Spannung 5V, Durchflussspannung 2.2/3.4V und 350mA als dritte 
Angabe. Obige Werte kamen raus, die ich aufgerundet habe (meine ich).

VG

von Martin S. (led_martin)


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Wenn Du eine geregelte Betriebsspannung hast, und das hört sich bei Dir 
so an, reicht ein Vorwiderstand, um den Strom der LED einzustellen. 
Diese Vorwiderstände sind zwingend erforderlich, und müssen natürlich 
auch die Leistung vertragen können. Du solltest die LEDs gleichmäßig auf 
die zwei ULN2803A verteilen, also je 6 auf ein IC, neben dem Limit von 
500mA pro Ausgang, gibt es noch ein Limit von 2,5A pro IC, man darf also 
nicht alle 8 Ausgänge gleichzeitig mit 500mA belasten, das währen ja 4A 
insgesamt. Wenn Du, erstmal, nur an / aus machst, und keine PWM ist das 
OK, wenn Du etwas Erfahrung in der Progrmmierung hast, kannst Du die 
Farbspielereien immernoch, per Software, nachrüsten, ohne an der 
Schaltung was ändern zu müssen. Der ATmega328 hat zwar nur 6 Hardware 
PWM-Ausgänge, aber per Software-PWM kannst Du auf jedem Ausgang PWM 
machen, auch mit 12 Kanälen.

Mit freundlichem Gruß - Martin

von Lattice User (Gast)


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Der ULN2803A ist hier überfordert.

Hier das ST Datenblatt, ist ausführlicher als die TI Version.
http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000179.pdf

Bei 350 mA Ausgangsstrom, ist die Ausgangspannung typischerweise 1.3V.
D.h. da werden 450 mW verbraten.
Bei 6 aktiven Ausgängen (Daueran) sind das 2.7 W.

Der thermische Widerstand Junction Umgebung ist 55 °C/W.
Absolut maximal erlaubte Junctiontemperatur ist 150 °C
Woraus folgt, maximal erlaubte Umgebungstemperatur bei 6 * 350 mA ist 2 
°C.

Worstcase sind es 1.6V, -> maximale Umgebungstemperatur -35 °C. (Brrrrr)

Siehe dazu auch Figure 14 im ST Datasheet.


Alternativen sind FET basierende Treiber, TI hat da welche,

Übrigens muss man eine deartige Betrachtung der Verlisteistung vs 
Temperatur auch für die LEDs machen, sonst hat man nicht sehr lange 
Spass daran.

von Joachim B. (jar)


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Anselm S. schrieb:
> D.h. ich muss insg. 12 PINs schalten müssen.

OK ein ULN reicht nicht

Anselm S. schrieb:
> Da ein ULN2803 8 hat und
> ich 500mA je PIN las, war ich davon ausgegangen, dass dieser genau
> passend ist - zumind. auf 2 Stück verteilt.

ja 500mA pro Port aber in Summe nur 2,5A also 0,3A pro Port oder 0,5A x 
5 Ports

Lattice User schrieb:
> Bei 350 mA Ausgangsstrom, ist die Ausgangspannung typischerweise 1.3V.
> D.h. da werden 450 mW verbraten.
> Bei 6 aktiven Ausgängen (Daueran) sind das 2.7 W.
>
> Der thermische Widerstand Junction Umgebung ist 55 °C/W.
> Absolut maximal erlaubte Junctiontemperatur ist 150 °C
> Woraus folgt, maximal erlaubte Umgebungstemperatur bei 6 * 350 mA ist 2
> °C.

rechnest noch mal nach? 2,7W x 55°/W ~150°C + Umgebung

also auch mit 2 ULN wird das eng bis unmöglich

wenn also zum Strom noch die Thermik berücksichtigt wird siehts eher 
nach 4x ULN aus und die kochen schon.

halbieren wir die 150°C von oben wird mit 75°C + Umgebungstemperatur 
schon echt warm.

Lattice User schrieb:
> Bei 350 mA Ausgangsstrom, ist die Ausgangspannung typischerweise 1.3V.

ich weiss nicht ob das für alle Hersteller gilt, aber dan wären 2,5A als 
max. Strom nach GND immer 3,25W * 55K/W mit 178°C + Umgebung IMMER 
zuviel.

Aber zugegeben, die 2,5A sind auch Grenzwerte die es zu unterschreiten 
gilt

: Bearbeitet durch User
von Lattice User (Gast)


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Joachim B. schrieb:
>
> rechnest noch mal nach? 2,7W x 55°/W ~150°C + Umgebung
>
ich habe rückwärts gerechenet, also maximale erlaubte 
Umgebungstemperatur aus der Verlustleistung und der maximalen 
Junctiontemperatur.
Ich find es abschreckender die Leute in die Antarktis zu schicken.

(Der Powercalculator für Lattice FPGA macht das auch)

> also auch mit 2 ULN wird das eng bis unmöglich

Ja, siehe dazu auch Figure 14, max 2 Ausgänge verwendbar.

>
> ich weiss nicht ob das für alle Hersteller gilt, aber dan wären 2,5A als
> max. Strom nach GND immer 3,25W * 55K/W mit 178°C + Umgebung IMMER
> zuviel.

ST gibt die 2.5 A nicht an, da steht maximal 2.25 W für gesamtes 
Package.
Bei TI finde ich aber keinen thermischen Widerstand für das DIP, und die 
SOC sind schlechter (60-70 °C/W).

>
> Aber zugegeben, die 2,5A sind auch Grenzwerte die es zu unterschreiten
> gilt

Ja, und die heissen nicht umsonst Absolute Maximum Ratings, in den 
Fussnoten steht ja auch fast immer, dass der Dauerbetrieb bei diesen 
Werten auf die Lebensdauer geht, sollte man also deutlich 
unterschreiten.

von Lattice User (Gast)


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Joachim B. schrieb:
>
> ich weiss nicht ob das für alle Hersteller gilt, aber dan wären 2,5A als
> max. Strom nach GND immer 3,25W * 55K/W mit 178°C + Umgebung IMMER
> zuviel.
>

Die 2.5A haben mit der thermischen Grenze nichts zu tun, sondern gelten 
auch bei kleinen Dutyzyklen.

von Joachim B. (jar)


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Lattice User schrieb:
> ST gibt die 2.5 A nicht an, da steht maximal 2.25 W für gesamtes
> Package.

deswegen habe ich ja auch aus dem Gedächnis geschrieben weil ich die mir 
bekannten 2,5A nirgends mehr gefunden hatte.......

oder doch:
TI
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2803a.pdf
Seite 3!
Total substrate-terminal current –2.5A (nach GND wo alle hinschalten!)

SGS Thompson
Seite3
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXysuw.pdf

nur total power (bischen dünne das selber rechnen zu sollen)
P tot Power Dissipation (total package) 2.25 W

Motorola schweigt sich noch mehr aus
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/motorola/ULN2804A.pdf


der Link von ST führt zu SGS Thompson und der Link von ON Semi führt zu 
Motorola

und bei Allegro steht auch nicht mehr
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/allegromicrosystems/2801.pdf

Lattice User schrieb:
> Die 2.5A haben mit der thermischen Grenze nichts zu tun, sondern gelten
> auch bei kleinen Dutyzyklen.

weiss ich doch mehr vertragen die Bonddrähte nicht, auch wenn der Chip 
eiskalt ist ;-)

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


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Meine Empfehlung: IRLML2502.

Sind Einzel-Mosfets im SOT23, die 45mΩ Innenwiderstand im 
durchgeschalteten Zustand haben und in dem kleinen Gehäuse 3.5A 
abkönnen.

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlml2502.pdf

Sehr nützliche Teile.

fchk

von An S. (reddi)


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Hm...

Also, auch wenn ich nur die Hälfte verstehe, höre ich heraus, dass der 
ULN hierfür doch nicht die beste Wahl ist.

Mir geht es wie gesagt darum, die Modell-Position zu visualisieren, 
weshalb ich auch konstante Farben nehmen kann. Nichts desto trotz, würde 
ich gerne mit Blinkmustern arbeiten, wenn die Akkuspannung gewisse 
Warnschwellen unterschreitet - die Daten habe ich ja über die externe 
Baugruppe (über Rx/Tx).

Nun habe ich neben den ULN auch noch 10 N?-FET herumliegen (Aufschrift: 
fB B33, FQU, 2N60C  - Komma trennt die Zeilen / siehe Foto aus dem 
Anhang).

Wenn ich nun die folgenden Komponenten nehme:

Stepdown 5,2V!
2x Blau 3,4V / 700mA
1x Grün 3,4V / 700mA
1x Rot 2,3V / 700mA

und 4x B33, FQU, 2N60C


Passen hierzu diese N?-FETs - also je LED ein Bauteil? Wenn ja, muss ich 
auch ein Vorwiderstand nutzen, wenn ich diese N-FETs mit PWM ansteuer? 
Dass ich bei Festspannungen sonst IMMER ein Widerstand einlöten (R = 
(Spannung - LED-Spannung) / LED-Strom ) muss, habe ich verstanden. ;-)

VG

von holger (Gast)


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>Wenn ja, muss ich
>auch ein Vorwiderstand nutzen, wenn ich diese N-FETs mit PWM ansteuer?

Natürlich musst du das. Die PWM begrenzt den Strom nicht.

von An S. (reddi)


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Frank K. schrieb:
> Meine Empfehlung: IRLML2502.


Ich muss eh ein paar Widerstände bestellen. In der Größenordnung (1-10 
Ohm) habe ich leider nichts bzw. nichts passendes da. :-/


Wenn ich nun das obige empfohlene Bauteil (IRLML2502) nehme, ist dann 
der Schaltplan - insbesondere die Widerstände 220R, 10K (einfache SMD 
0805 sind ok?) - aus dem Anhang korrekt?

Muss ich bei der Widerstandsberechnung bei den LEDs was beachten (bzgl. 
des MOSFETs)?

(VOLT_ges - VOLT_led) / STROM_led = R Ohm
(VOLT_ges - VOLT_led) * STROM_led = R Watt

VG Anselm

von Frank K. (fchk)


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Als Serienwiderstand reichen 22Ω statt 220Ω, als Pulldown reichen 100k 
statt 10k. Bedenke, durch das Gate fließt so gut wie kein Strom, FETs 
sind spannungsgesteuert.

Ansonsten: Wenn der Transistor durchgeschaltet ist, ist es quasi ein 
Kurzschluss zwischen Source und Drain.
Und denke dran: Maximale Spannung am Gate sind 12V. Das ist ernst 
gemeint. Das Gate ist empfindlich gegen zu hohe Spannungen.

fchk

von Martin S. (led_martin)


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Frank K. schrieb:
> Meine Empfehlung: IRLML2502.

Von denen habe ich auch schon einige verbaut, auf Lochraster, auch um 
LEDs mit einem ATmega anzusteuern, funktioniert sehr gut, den Gate 
Widerstand würde ich allerdings nicht zu klein machen 100-220 Ohm sind 
gut, wenn man vielleicht doch PWM machen möchte, die Gate-Kapazität 
dieser MOSFETs ist recht klein, bei niedrigeren Werten können einem die 
Strompeaks die Versorgung versauen, ohne das es einen Vorteil hat.

@Anselm S. (reddi):
plötzlich redest Du von 700mA für die LEDs, habe ich da was verpasst, 
bisher war doch immer von 350mA die Rede?

Mit freundlichem Gruß - Martin

von An S. (reddi)


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Martin Schlüter schrieb:
> plötzlich redest Du von 700mA für die LEDs, habe ich da was verpasst,
> bisher war doch immer von 350mA die Rede?

Da sich das Layout ohne den ULN ja doch deutlich ändert, damit die 
RGB-LEDs etwas in die Ferne rücken, nehme ich vermutlich doch die 
einfarbigen STAR-LEDs (dafür etwas heller und per PWM regulierbar). Oder 
doch RGB? Ich weiß es noch nicht 100%ig. Es hängt so ein bisschen von 
dem Platinenlayout dann ab. Aber mit dem IRLML2502 kann ich alle diese 
LED-Typen ansteuern, so wie ich es verstanden habe (mit passendem 
Vorwiderstand der LED natürlich ;-))...


Bevor ich nun die nächste Platine ätze und das Ganze noch mal in die 
Grütze geht... Würdet Ihr noch mal den Anhang validieren? Kann ich beide 
Variante machen oder nur die Variante 1?

Und was mach ich nun mit den Widerständen am Atmega: 22R und 100K 
(franks variante) oder die 200R und 10K (martins variante)? Da ich ja 
nur 4 LEDs und 6 PWMs habe, denke ich, dass ich das PWM doch nutzen 
werde...


NOCHMALS VIELEN DANK AN ALLE, DIE SICH SO VIEL MÜHE GEGEBEN HABEN !!

VG Anselm

von Martin S. (led_martin)


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Variante 2 wird nicht funktionieren, Du must Variante 1 aufbauen. Bei 
Variante 2 verlierst Du an dem MOSFET ca. 1,5V da er diese Spannung 
zwischen Gate und Source braucht, um aufgesteuert zu werden, damit wird 
der MOSFET auch heiß, da er 1,5V x 700mA verheizt.

Bei dem Gate-Widerstand bringen Dir die 22Ohm keine Vorteile, den Strom 
kann der ATmega nicht treiben, und den Gate-Strom brauchst Du auch gar 
nicht. Bei dem Pull-Down (den 10k oder 100k) kannst Du ruhig die 100k 
nehmen, dieser Widerstand hat nur die Funktion, das Gate auf GND zu 
ziehen, wenn der ATmega Pin auf Eingnag geschaltet ist, was im Reset, 
also auch wärend der Programmierung, der Fall ist. Ohne den Widerstand 
wäre die Spannung am Gate undefiniert, der MOSFET vielleicht halb-offen, 
und er würde verheizt werden, da Strom fließt, die Spannung aber nicht 
quasi Null ist, wie wenn er richtig angesteuert wird.

Mit freundlichem Gruß - Martin

: Bearbeitet durch User
von An S. (reddi)


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Ok. Variante 2 gestrichen.

Also 200 Ohm vom Gate-PIN zum Atmega und 100K von GND zum Gate-PIN. Das 
Mosfet ist aber so richtig "gedreht" - also so kann ich die Platine 
ätzen - nicht dass die PINs vertauscht sind?!

Eine Hand voll IRLML2502 sind im Land der aufgehenden Sonne bestellt 
(bei ca. 4ct das Stck ;-)).

VG Anselm

von Falk B. (falk)


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@Anselm S. (reddi)

>Eine Hand voll IRLML2502 sind im Land der aufgehenden Sonne bestellt
>(bei ca. 4ct das Stck ;-)).

Sehr sinnvoll bei DER Investitionssumme. 8-0

Kauf den Kram bei Reichelt & Co, selbst bei Conrad wirst du dabei nicht 
arm.

von Frank K. (fchk)


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und als PMOS-Gegenstück gibts den IRLML5203. Rein vorratshalber, falls 
Du mal in die Verlegenheit kommen solltest.

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlml5203.pdf

von An S. (reddi)


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10 zum sofort basteln, nebst den 2w vorwiderstände, platinen, bestell 
ich auch in der tat direkt bei reichelt (hier bestell ich recht viel!).

aber z.B. blaue 0805-leds: bei reichelt bekomme ich für 5 euro 25 stck. 
(zzgl. 6 euro versand) - in china sind es 500 stück inkl. versand (<25 
euro warenwert = zollfrei). zwar unterstütz ich auch lieber unsere 
wirtschaft, aber als student muss man auch abstriche machen. :-/

der IRLML5203 (der ist quasi für die variante 2, richtig?) liegt auch 
als 10er streifen im warenkorb. ;-) danke für den tip.

VG Anselm

: Bearbeitet durch User
von Lattice User (Gast)


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Mit dem IRLML2502 kannst du auch mehr als eine LED parallel schalten. 
Z.b. alle Zweige eine Farbe bei deinen ursprünglichen RGB LEDs 
gemeinsam.
Der IRLML2502 hat laut Datenblatt bei Vgs = 4.5 ca 30 mOhm, also werden 
bei 1.4 A nur ca 60 mW verbraten.

Wichtig sind aber getrennte *Vorwiderstände* für jede einzelne LED!

Vergiss bei der Auswahl der Widerstandswerte nicht, dass an den roten 
LEDs weniger Spannung als an den beiden anderen abfällt. Für gleichen 
Strom muss der Vorwiderstand also etwas grösser sein.

Die PWN Frequenz sollte man auch nicht zu hoch wählen, da beim Schalten 
die Verluste stark ansteigen.

von Joachim B. (jar)


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Anselm S. schrieb:
> nehme ich vermutlich doch die
> einfarbigen STAR-LEDs (dafür etwas heller und per PWM regulierbar

alle LED sind per PWM regulierbar, du denkst an Strombegrenzung? das ist 
eine andere Baustelle!

von An S. (reddi)


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Ja, je LED habe ich ein Vorwiderstand geplant.

Zum PWM: Der Atmega328 hat nur 6 PWM Ausgänge. Mir ist auch klar, wie 
ich einen normalen digitalen Ausgang als PWM Ausgang per Software 
simulieren kann (an/aus mit entsprechendem ms-Abstand zwischen den 
Zyklen).

Aber ich will u.a. ein fertiges Skript laden, welches intern mit delays 
arbeitet. Diese würden ja meine ms-Abstände beeinflussen:
1
loop {
2
pin(1,high);
3
delay(25);
4
pin(1,low);
5
delay(25);
6
extern(); // intern delay(x);
7
} // loop end

Somit würde nach dem ausschalten des PIN 1 ja der delay von x erfolgen 
und meine 25er Berechnung wäre für die Katz (25+x). Das würde ja nur 
gehen, wenn das Ganze als Thread läuft, aber soooo tief steck ich da 
auch nicht drin - wenn das überhaupt möglich ist....

Deshalb nutze ich nur die 6 PWMs, die per analogWrite() unabhängig aller 
anderen delays in der Schleife arbeitet.

VG

von Lattice User (Gast)


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Anselm S. schrieb:
> Ja, je LED habe ich ein Vorwiderstand geplant.

Pack die Vorwiderstände zwischen LED und FET. Dann bist du auch 
kompatibel zu RGB LEDs mit Common Anode

>
> Zum PWM: Der Atmega328 hat nur 6 PWM Ausgänge. Mir ist auch klar, wie
> ich einen normalen digitalen Ausgang als PWM Ausgang per Software
> simulieren kann (an/aus mit entsprechendem ms-Abstand zwischen den
> Zyklen).

Falls deine 4 RGB Leds alle gleich hell und die gleiche Farbe haben 
sollen, kommst du mit 3 PWM und 3 IRLML2502 aus.

Oder mit 6 PWM je 2 RGB LEDs gleich.

von An S. (reddi)


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Lattice User schrieb:
> Pack die Vorwiderstände zwischen LED und FET. Dann bist du auch
> kompatibel zu RGB LEDs mit Common Anode

Common Anode heißt gemeinsam Anode? D.h. bei meinem Musterschaltplan bei 
der Variante 1 einfach Diode und Widerstand tauschen? Vcc - Led - 
Widerstand - Drain-Pin?

Vg Anselm

von Lattice User (Gast)


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Anselm S. schrieb:

>
> Common Anode heißt gemeinsam Anode? D.h. bei meinem Musterschaltplan bei
> der Variante 1 einfach Diode und Widerstand tauschen? Vcc - Led -
> Widerstand - Drain-Pin?
>

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