Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Vorwiderstand beim WS2812B


von Lars F. (dasdingo)


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Hallo zusammen,

Ich möchte eine LED Kette aus 240 Leds mit WS2812B bauen.
Daher habe ich einfach 4meter der LEDs bestellt und jede LED getrennt.
Jetzt ist mir aufgefallen, dass der LED Streifen alle 50cm (also alle 
30LEDs) einen Widerstand hat.
Leider lässt sich nur schwer feststellen, wo er genau eingebaut ist. Ich 
vermute aber mal in der Datenleitung, kann ja nur.

Jetzt habe ich gelesen, dass es sinnvoll ist einen 300 Ohm Widerstand in 
Reihe der Datenleitung (direkt am Controller) zu schalten.

Das heißt, ich benötige die anderen Widerstände (direkt an den LEDs) 
nicht und kann diese entfernen, bzw durch LEDs ohne besagten Widerstand 
ersetzen?
Oder macht es eher Sinn, alle 30 LEDs diesen Widerstand mit einzubauen?

Eigentlich müsste doch ein Widerstand am Anfang reichen um den Zweck zu 
erfüllen?

Danke und schöne Feiertage!

PS: es handelt sich um diesen LED Streifen:
https://www.amazon.de/dp/B00GX9LS5S/ref=cm_sw_r_awd_08Ohvb1D2172M

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Lars F. schrieb:
> Leider lässt sich nur schwer feststellen, wo er genau eingebaut ist. Ich
> vermute aber mal in der Datenleitung, kann ja nur.

Da täuscht du dich. Warum guckst du nicht einfach ins Datenblatt 
(Beispielschaltung auf S.5)

von Lars F. (dasdingo)


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Wolfgang schrieb:
> Lars F. schrieb:
> Leider lässt sich nur schwer feststellen, wo er genau eingebaut ist. Ich
> vermute aber mal in der Datenleitung, kann ja nur.
>
> Da täuscht du dich. Warum guckst du nicht einfach ins Datenblatt
> (Beispielschaltung auf S.5)

Leider finde ich in der Beispielschaltung keinen Widerstand.
Aber vielleicht habe ich auch ein falsches Datenblatt:
http://www.adafruit.com/datasheets/WS2812B.pdf

Die Frage war aber eher, ob 1 Widerstand reicht, oder ich alle 30LEDs 
einen zusätzlichen setzen sollte.

von Wolfgang (Gast)


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Lars F. schrieb:
> Leider finde ich in der Beispielschaltung keinen Widerstand.

Ich auch nicht. Bist du sicher, dass in deinem LED-Streifen WS2812B und 
nicht WS2812 verbaut sind. Das sollte sich anhand der Anzahl der 
Anschlüsse feststellen lassen.

von Ulrich F. (Gast)


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> Eigentlich müsste doch ein Widerstand am Anfang reichen um den Zweck zu
> erfüllen?
Was Sinn machen könnte:
An jeder Stelle, wo Versorgungsspannung eingespeist wird, wo der Stripe 
geschnitten wird....



> dass der LED Streifen alle 50cm (also alle
> 30LEDs) einen Widerstand hat.
Da würde ich eher auf einen Stützkondensator tippen.
Also nix Datenleitung, sondern Versorgung.
(ein Multimeter schafft Klarheit)

von Lars F. (dasdingo)


Angehängte Dateien:

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Soo habe mal ein Foto angehangen.
Dort sieht man am Anfang einen "R1". Jede LED hat dann nochmal einen 
eigenen Kondensator "C1".

Habe auch jetzt mal nachgemessen. R1 hat 150 Ohm und liegt in Reihe zum 
Datenanschluss, also zwischen DI (grünes Kabel) und dem Data In der LED.

Der 4m Streifen besteht aus 8x 0,5m Streifen die einfach aneinander 
gelötet sind. Das heißt, alle 0,5m (60 LEDs) liegt ein 150 Ohm 
Widerstand in Reihe in der Datenleitung.

Die Frage ist halt, ob 1 Widerstand zur Zweckerfüllung reicht. 
Funktionieren tuts auch ohne, aber ich habe gelesen dass das nicht so 
gut für die LEDs ist, wenn man die ohne Widerstand mit einem uC 
ansteuert.

Würde jetzt einfach am Anfang 1x 300 Ohm in die Datenleitung legen und 
sonst nichts.
Will nur nix kaputt machen.
Was meint ihr?

Lg

von Jobst Q. (joquis)


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Die Widerstände sind wohl für den externen Datenanschluss. Schaden 
können sie auch mittendrin nichts, da jede LED einen eigenen Ausgang 
hat, der auf den Eingang der nächsten LED geht. Du kannst alles so 
lassen wie es ist, kein Auslöten, kein Überbrücken, einfach anschließen. 
Die 150 Ohm reichen auch, es müssen nicht 300 sein.

Empfehlen würde ich für eine so lange Kette höchsten, die 
Versorgungspannung an mehreren Stellen anzulegen.

von Lars F. (dasdingo)


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Jobst Quis schrieb:
> Die Widerstände sind wohl für den externen Datenanschluss. Schaden
> können sie auch mittendrin nichts, da jede LED einen eigenen Ausgang
> hat, der auf den Eingang der nächsten LED geht. Du kannst alles so
> lassen wie es ist, kein Auslöten, kein Überbrücken, einfach anschließen.
> Die 150 Ohm reichen auch, es müssen nicht 300 sein.


Habe eben noch den Amazon Verkäufer kontakiert und jetzt eine Antwort 
bekommen. So etwas hat er mir auch gesagt.

Damit hat sich der Thread erledigt. Danke für eure Hilfe, jetzt kann ich 
das ja etwas beruhigter angehen :)

Die Antwort des Herstellers für die, die es Interessiert:

Der Widerstand ist zum Schutz der ersten WS2812B Led, zur der Zeit wo 
die WS2812B neu erschien ist vorgekommen das manche Controller (Arduino) 
die Erste Led zerstört haben.
Durch falsche Timings wurde die erste LED zerstört.

Das nach 30 Leds ist wieder ein Widerstand eingebaut das hängt von der 
Produktions Herstellung zusammen.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Lars F. schrieb:
> Der Widerstand ist zum Schutz der ersten WS2812B Led, zur der Zeit wo
> die WS2812B neu erschien ist vorgekommen das manche Controller (Arduino)
> die Erste Led zerstört haben.

 Stimmt nicht ganz...
 Das wird eher ein Produktionsfehler sein, hat mit Arduino oder mit
 uC überhaupt nichts zu tun. Ist mir (ohne Widerstand) auch passiert,
 allerdings ist die erste LED bzw. 2812/2811 nicht zerstört, es wird
 nur das Signal nicht weitergeleitet.
 Also, erste LED raus, funktioniert für sich alleine wunderbar.

> Durch falsche Timings wurde die erste LED zerstört.
 LOL.
 Na das wäre ja lustig, wenn die Controller durch falsches Timing
 zerstört werden.
 Das die WS2812/2811 extrem empfindlich auf Timingsfehler reagieren,
 ist allerdings wahr.

von Leo B. (luigi)


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Der Widerstand ist bei allen mir bekannten Stripes ein Pullup (oder 
Pulldown?) in der Datenleitung.
Warum? schätze, damit die LEDs nicht wie wild blitzen und blinken wenn 
die Datenleitung unterbrochen ist.

: Bearbeitet durch User
von Ulrich F. (Gast)


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So, ich habe meinen Stripe mal untersucht.
Und kann von meinen Erfahrungen berichten.

2m WS2812B Stripe (zumindest wurde er mir so verkauft)

Irgendwelche eingestreuten (alle 5 LEDs) Widerstände finden sich da 
nicht.
Die erste LED ist mir auch 2 mal gestorben.
Das lag ganz klar an der Einschaltreihenfolge!

Erst AVR bestromt, dann Stripe, Ergebnis: Erste LED durch. Brennt nur 
weiß.
Reproduzierbar.

220 Ohm in der Datenleitung zur ersten LED und Ruhe war.

von Deechen (Gast)


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Mann, euer Forum ist echt nur auf Diskussionen aufgebaut.
Da stellt jemand eine sehr einfache Frage und es wird ewig nur um den 
heißen Brei geredet,
Frage Wiederstand,
Antwort 330 Ohm
Fertig

von Johannes S. (Gast)


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Vor allem wartet das Forum auf solche Vollpfosten die 6 Jahre alten 
Kaffee aufwärmen und dann noch Widerstand mit ie schreiben.

von Stefan F. (Gast)


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Deechen schrieb:
> Da stellt jemand eine sehr einfache Frage und es wird ewig nur um den
> heißen Brei geredet,

Ich glaube du hast die Frage nur hab verstanden. Er hat nämlich auch um 
eine Erklärung gebeten, welchem Zweck die Widerstände auf seinem 
Streifen dienen, die er dort alle 50cm entdeckt hat.

Beide Fragen wurden zielsicher und zügig geklärt.

von Markus M. (adrock)


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Um es nochmal ganz klar zu sagen:

Der Widerstand in Reihe zur Datenleitung bei der ersten LED hat nichts 
mit dem Timing zu tun.

Es geht darum, die erste LED zu schützen, falls bereits am Datensignal 
ein "High" Pegel anliegt, der Streifen aber (noch) keine 
Versorgungsspannung hat - das kann ja immer mal passieren, auch beim 
Testen.

In diesem Fall kann ohne den Widerstand ein zu hoher Strom über die 
Datenleitung in die erste LED fließen und diese zerstören.

Auch schützt er auf diese Weise die erste LED, falls der Spannungsabfall 
auf der Versorgungsleitung zu hoch ist, was ansonsten einen ähnlichen 
Zerstörungseffekt haben kann.

von Micha (Gast)


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Ich stand jetzt mehrfach vor dem Problem, dass nicht die erste, sondern 
der gesamte Stripe auf einmal den Geist aufgegeben hat. Hab an 
verschiedenen Stellen probiert- nichts.
Die Fehler traten beim Handling auf- zum Beispiel Kurzschluss an der 
letzten LED. Da die Datenleitung ja nur in eine Richtung läuft, verstehe 
ich nicht, wieso es alle LED gleichzeitig zerstört.
Bastel schon einige Zeit mit den 2812 rum, aber sowas habe ich auch noch 
nicht erlebt, dass die Stripes in ganzer Länge den Geist aufgeben.

von Johnny B. (johnnyb)


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Micha schrieb:
> sondern der gesamte Stripe auf einmal den Geist aufgegeben hat.

Ich könnte mir vorstellen, dass die Speisung die Ausgangsspannung 
schlecht regelt und es bei schnellen Lastwechseln zu Überspannungen 
kommt, welche die LED's zerstören.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Micha schrieb:
> Die Fehler traten beim Handling auf- zum Beispiel Kurzschluss an der
> letzten LED. Da die Datenleitung ja nur in eine Richtung läuft, verstehe
> ich nicht, wieso es alle LED gleichzeitig zerstört.

Fall nur die erste LED zerstört wurde (was optisch den gleichen Effekt 
hat, wie alle):

Möglicherweise hat der Kurzschluss bewirkt, dass das GND Potential der 
ersten LED erhöht wurde. Sagen wir mal 2 Volt. Wenn dann der 
Mikrocontroller einen LOW Pegel (0 Volt) an die Lichterkette sendet, 
dann sind das aus Sicht der Lichterkette -2 Volt. Dadurch würde die 
erste LED kaputt gehen.

Mit dem vielfach empfohlenen Vorwiderstand kann diesen Fall vermeiden, 
wie auch "Überspannung" wenn der µC schon Strom hat, die Lichterkette 
aber noch nicht.

Fall wirklich alle zerstört wurden stimme ich Johnny B. zu. 
Überschwingungen können auch durch die Leitung selbst erzeugt werden, 
daran muss nicht zwingend das Netzteil Schuld sein. Deswegen kommt es 
auch im Haushalt gelegentlich vor, dass elektronische Geräte kaputt 
gehen, wenn ganz woanders im Haus ein Kurzschluss passiert.

von Ich (internett)


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Moin zusammen,

ich habe da nochmal eine Frage zum Vorwiderstand (Ja ich weiß, der Fred 
ist ewig alt...).
Gemäß Lars sind auf dem Streifen 150 Ohm drauf. Verwendet hat er 220 Ohm 
(wird auch in einigen Vorzeigeprojekten verwendet). Weitere Projekte 
verwenden 300 Ohm.
Was sollte es denn nun sein, falls man sich entschließt (Datenblstt 
zeigt keinen), einen zu verwenden oder ist es völlig egal, solange es 
zwischen 150 und 300 Ohm sind? Gibt es einen "Grenzwert" ab dem das 
Signal zu schwach (bzw. Timingverzug auftritt) wird für die erste LED? 
Bei längeren Datenleitungen (µC bis) zur ersten LED gab es 
"Timingprobleme", so dass die Addressen der LEDs verrutscht sind. Um das 
zu vermeiden bzw. berechnen zu können frage ich halt nach.

Danke euch.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ich schrieb:
> Um das zu vermeiden bzw. berechnen zu können frage ich halt nach.
Die Grundlagen sind im Artikel Wellenwiderstand bei 
"Serienterminierung" zu finden. Und da sind im Prinzip alle die gesagten 
Werte zu hochohmig. Werte um 33..68 Ohm wären eher passend.

: Bearbeitet durch Moderator
von Johnny B. (johnnyb)


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Lothar M. schrieb:
> Werte um 33..68 Ohm wären eher passend.

Dieser Widerstand wird oft eingefügt um vermeiden, dass beim hochfahren 
der Speisespannungen die LEDs über die Datenleitung gespiesen werden und 
der Anschluss durch den hohen Strom abraucht. Mit einem Wert von 33..68 
Ohm wird der Strom aber zu wenig begrenzt und ist dann für diese Aufgabe 
nutzlos.

Wenn man sicherstellen kann, dass zuerst die Speisespannung anliegt und 
erst dann der Datenpin angesteuert wird, dann kann man den Widerstand 
auch gut weglassen, sofern die Datenleitung nicht zu lange ist.

von Ich (internett)


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Lothar M. schrieb:
> Werte um 33..68 Ohm wären eher passend.

Habe mir das gerade mal angeschaut. Wenn ich bei 3,3v (ESP oder Raspi) 
und 1 mA (Datenblatt ES2812b DataIn max.) verwende bin ich bei 3k3 Ohm 
Wellenwiderstand. Selbst wenn ich das max von µC Pin (20mA ?) verwende 
komme ich auf 165 Ohm. für 33..68 liege ich ja zwischen 100 und 50 mA, 
oder?
Anders herum gerechnet funktioniert nicht, da Cp = 0 (einzeln geführte 
Leitung für Daten, da läuft nichts parallel).

Johnny:
Um die parasitäre Speisung zu verhindern, reicht das, wenn der µC (z.B. 
ESP32) immer zeitgleich mit der Versorgungsspannung der LEDs 
eingeschaltet wird (Bootvorgung ESP) oder ziehen die LEDs sofort über 
den GPIO?

Danke nochmal für die Unterstützung.

von Rainer W. (rawi)


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Ich schrieb:
> Wenn ich bei 3,3v (ESP oder Raspi) und 1 mA (Datenblatt ES2812b DataIn
> max.) verwende bin ich bei 3k3 Ohm Wellenwiderstand.

Das bist du bestimmt nicht. Entweder hast du Mist gemessen oder dir ist 
der Begriff "Wellenwiderstand" nicht klar - oder beides.

von Markus M. (adrock)


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Ich schrieb:

> Signal zu schwach (bzw. Timingverzug auftritt) wird für die erste LED?
> Bei längeren Datenleitungen (µC bis) zur ersten LED gab es
> "Timingprobleme", so dass die Addressen der LEDs verrutscht sind. Um das
> zu vermeiden bzw. berechnen zu können frage ich halt nach.

Ich würde ein Pegelwandler 3,3V (ESP) -> 5V (WS2812B) zusammen mit einem 
220 oder 330 Ohm Widerstand verwenden.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ich schrieb:
> Wenn ich bei 3,3v (ESP oder Raspi) und 1 mA (Datenblatt ES2812b DataIn
> max.) verwende bin ich bei 3k3 Ohm Wellenwiderstand.
Du kannst den Wellenwiderstand einer Leitung nicht messen.

Und mit einfach mit 3,3V/1mA wird der nicht berechnet. Der 
Wellenwiderstand ist ein Parameter der Signalleitung, nicht einer deiner 
Schaltung. Du kannst ihn nur mit einer anderen Leitung ändern, aber 
nicht mit einer anderen Beschaltung.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Hier werden zwei Widerstände durcheinander gebracht. Lies mal 
http://stefanfrings.de/ws2812/
, dort habe ich beide erklärt.

von Rainer W. (rawi)


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Markus M. schrieb:
> Ich würde ein Pegelwandler 3,3V (ESP) -> 5V (WS2812B) zusammen mit einem
> 220 oder 330 Ohm Widerstand verwenden.

Ob die WS2812B mit 5V angesteuert werden müssen, hängt von der Version 
ab - ab V5 reichen 2,7 Volt. Mit 5V Pegelwandler liegt man allerdings 
auf der sicheren Seite.

von Ich (internett)


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Jo, das hatte ich schon mitbekommen, dass es um 2 verschiedene 
Themen/Widerstände geht, war ja zum Teil weiter oben verlinkt.
Danke an alle für die Hilfe.
Werde dann mit den Widerständen so starten (Danke an Steve) und dann den 
einen auf die Zuleitung anpassen.

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