LED Panel mit unterschiedlichen Spannungen

[Nico G. (ockerle)]

Hallo,

Ich habe vor mir ein LED Panel zu bauen das mit unterschiedlichen LEDs 
betrieben werden soll. Ich habe 10W und 5W Leds die ich jeweils 
paarweise verknüpfen will(also natürlich in der jeweiligen Wattstufe) um 
das ganze Panel und die LEDs per Programm einzeln(paarweise) anzsteuern 
zu können. Auch soll durch diese weise der Totalausfall bei Schäden 
vermieden werden. Über den Sinn und Zweck lässt sich streiten, jedoch 
nicht über meine Absicht das so zu machen. Nun habe ich mich allerdings 
gefragt wenn ich jetzt eine 12V Spannungsquelle habe, die mithilfe eines 
BUZ11 n Channel MOSFETs und eines Arduinos die 10W LEDs zum leuchten 
bringen soll, wie Steuer ich am besten die kleineren  Stromkreise. 
Beziehhungsweise wie konvertiere ich die 12V auf z.B. 7 und zwar so das 
der ganze Stromkreis(jeweils bestehend aus 2Leds) Pulsweitenmodulierbar 
ist und somit auch über einen Transistor vom Arduino gesteuert werden 
kann?? SOll ich dazu STEP DOWNs nehmen? Sind diese überhaupt PWM fähig? 
Die Spannung der Kreisläufe soll möglichst digital steuerbar sein also 
eine art digitalgesteuerter STEP DOWN bei dem ich die Spannung verändern 
kann.

Gruß Ockerle

[Brummbär (Gast)]

LEDs benötigen einen definierten Strom. Die Spannung über die LEDs 
stellt sich dann selber ein. Eine LED braucht einen Vorwiderstand oder 
besser eine Konstantstromquelle.

Du musst mindestens alle 10W LEDs in Serie an eine KSQ und alle 5W LEDs 
in Serie an eine andere KSQ anschließen. Beide KSQ werden dann per PWM 
angesteuert (ein entsprechender Eingang muss vorhanden sein).

Du wirst hier aber sicherlich mehr als 12V benötigen.

[Harald W. (wilhelms)]

Nico G. schrieb:

> Ich habe 10W und 5W Leds

Bei derart leistungsstarken LEDs wird Dein Hauptproblem
deren Kühlung sein.

[Nico G. (ockerle)]

das werde ich mit Kühlkörpern und Lüftern realisieren, jedoch wird die 
Lampe auch  ganz sicher nicht auf Volllast laufen, vielleicht halblast 
oder weniger. Ich bin noch relativer Einsteiger und habe noch ne 
ziemlich Grundsätzliche Frage. Ich habe diese Schaltung aufgebaut, weiß 
nicht ob das Led zeichen richtig herum ist, aber es geht soweit. Sry 
wenn die beschriftung nicht 100% stimmt aber das ist ja jetzt nicht so 
genau.aufjedenfall habe ich eine 10W 9-11V weiß LED benutzt der 
Transistor ist ein BUZ11 n channel MOSFET. Vorwiderstand wird keiner 
"gebraucht" zumindest zur Funktion. Jetzt habe ich alles soweit das es 
funktioniert, allerdings leuchted die LED im Nullzustand(AUS) trotzdem. 
Zwar auf einer extrem schwachen Stufe, aber sie ist nicht aus. Kann mir 
jemand sagen woran das liegt?? Liegt es evtl. doch am fehlenden 
Vorwiderstand vor der LED? Da sie 12V bekommt aber nur auf 9-11 
ausgelegt ist? Oder hat das nichts damit zu tun ???
Danke schonmal im Vorraus und sry falls die Frage irgendwie dumm ist, 
hab mich echt mit dem Thema beschäftigt aber irgendwie steh ich ein 
bisschen nauf dem Schlauch...

[Wolfgang (Gast)]

Nico G. schrieb:
> ..., die mithilfe eines BUZ11 n Channel MOSFETs und eines Arduinos ...

BUZ11 und Arduino passt nicht wirklich gut zusammen. Den BUZ11 bekommst 
du mit 5V nicht vernünftig angesteuert, i.e. ob es bei höheren Strömen 
noch sauber funktioniert, kann vom FET-Exemplar abhängen.

[Wolfgang (Gast)]

Nico G. schrieb:
> Screenshot__21_.png

So bestimmt nicht. Der BUZ11 ist ein MOSFET

[Nico G. (ockerle)]

> Nico G. schrieb:
>> Screenshot__21_.png
>
> So bestimmt nicht. Der BUZ11 ist ein MOSFET

Das hilft mir jetzt echt viel.....

[Nico G. (ockerle)]

Wolfgang schrieb:
> Nico G. schrieb:
>> ..., die mithilfe eines BUZ11 n Channel MOSFETs und eines Arduinos ...
>
> BUZ11 und Arduino passt nicht wirklich gut zusammen. Den BUZ11 bekommst
> du mit 5V nicht vernünftig angesteuert, i.e. ob es bei höheren Strömen
> noch sauber funktioniert, kann vom FET-Exemplar abhängen.

Ja das habe ich auch beim testen bemerkt..... :D
Was würdest du den für einen empfehlen bei dem ich mit dem Arduino Hohe 
Leistung und Spannungen PWM modulliert schalten kann ?? Wäre da für 
einen erklärenden Ratschlag echt dankbar.

[Michael B. (laberkopp)]

Nico G. schrieb:
> Screenshot__21_.png

Achduscheisse.

Hast du wenigstens EIN MAL, bevor du so was aufbaust,
nachgeguckt wie man das WIRKLICH macht ?

Glaubst du, der Rest der Welt ist dumm, so daß es sich nicht lohnt, dort 
nach irgendeiner Lösung zu gucken, sondern man doch viel einfacher, 
selbst mit einem IQ eines Schimpansen, in der Lage ist, es besser zu 
machen ?

Nico G. schrieb:
> Vorwiderstand wird keiner "gebraucht" zumindest zur Funktion

Na das ist ja beruhgend, so viel Weisheit in so einem kleinen Satz.

Nico G. schrieb:
> Kann mir jemand sagen woran das liegt??

Falsche Schaltung (und sowieso die Bauelemente verkehrt angeschlossen).

[Wolfgang (Gast)]

Nico G. schrieb:
> Das hilft mir jetzt echt viel.....

Dann mache dich vielleicht mal mit elementaren Grundlage, wie z.B. 
Schaltzeichen (MOSFET, Diode) vertraut. Wenn ein Schaltzeichen 
unsymmetrisch aussieht, hat das oftmals seinen Grund in der 
Nichtvertauschbarkeit von Anschlüssen.

[Nico G. (ockerle)]

Wolfgang schrieb:
> Nico G. schrieb:
>> Das hilft mir jetzt echt viel.....
>
> Dann mache dich vielleicht mal mit elementaren Grundlage, wie z.B.
> Schaltzeichen (MOSFET, Diode) vertraut. Wenn ein Schaltzeichen
> unsymmetrisch aussieht, hat das oftmals seinen Grund in der
> Nichtvertauschbarkeit von Anschlüssen.

Deswegen habe ich ja geschrieben falls nicht alles zu 100% passt, mir 
ist durchaus klar das eine Diode falsch herum sperrt,mir geht es eben 
NICHT um die Schaltzeichen das habe ich ja auch ausdrücklich 
hingeschrieben. Meine Zeit ist durch das arbeiten eh schon auf 3 Stunden 
pro Tag beschränkt mir reicht es wenn ich bei den Schaltzeichen weiß um 
was für Bauteile es sich handelt und wie diese funktionieren.Wie 
ebenfalls bereits erwähnt habe ich mich durchaus mit den Grundlagen der 
Elektronik beschäftigt jedoch scheint mir einige dinge habe ich trotzdem 
nicht ganz verstanden dies sind jedoch nur kleine teilgebiete was die 
funktionsweise einzelner Bauteile angeht weiß ich recht gut bescheid das 
zusammenspiel in der Schaltung fordert mich aber und dort habe ich auch 
noch Probleme. Ich habe mich hier eigentlich angemeldet weil ich dachte 
das ich hier sachliche Ratschläge bekommen kann und Hilfe da wo ich 
selbst nichtmehr weiter weiß, wen soll ich denn sonst fragen?? Aber 
anscheinend bin ich da in diesem Forum falsch.

[Axel R. (Gast)]

nimm Dir halt n Stift und papier, mal das nochmal auf und mach n Foto 
mit deinem Telefon und Poste es nochmal. kann man auch mal zwischendurch 
schnell machen.
Dazu muss man doch heutzutage nicht mehr am Computer sitzen.
Selbstwenn dein Transistor ein FET sein sollte(?), sitzt die LED zwar 
nicht am "falschen Ende" (verpolt: sagtes Du, ist Dir anscheinen egal), 
der Transistor ist auch verkehrt rum...
So macht das NATÜRLICH keinen Spaß. Das man Dir das um die Ohren haut, 
ist nicht schön, für mich jedoch nachvollziehbar.

StromTuner

StromTuner

[Stromtuner (Gast)]

So in der Art (evtl. noch richtig hindrehen). Hol dir das Datenblatt vom 
MOSFET uns sieh nach, wo die drei Anschlüsse sitzen.

[Axel R. (Gast)]

mit "uns" und "und" (Iphone) können "wir" leben. Aber technisch sollte 
man da etwas in Vorleistung gehen. Da tut es auch so eine 
Bleistiftskizze.
Für's nächste Mal.

Und nein, Du bist hier nicht falsch...


StromTuner

[Echter Sellerie (Gast)]

Nico G. schrieb:
> Meine Zeit ist durch das arbeiten eh schon auf 3 Stunden
> pro Tag beschränkt mir reicht es wenn ich bei den Schaltzeichen weiß um
> was für Bauteile es sich handelt und wie diese funktionieren.

Achso... Dir reicht es, aber die anderen Forenteilnehmer, von denen Du 
Hilfestellung erwartest, haben sich gefälligst die Zeit zu nehmen und 
sich in Deine "Erzeugnisse" unter Deinen speziellen Bedingungen 
hineinzudenken, weil Du nicht die Zeit und Mühe aufwenden willst, die 
Netiquette zu beachten?

Schade, wollte helfen, aber bei einer derart egoistischen, asozialen 
Einstellung bin ich raus - da kann ich mit meiner Zeit (die im 
Übrigen auch begrenzt ist, wie bei den meisten anderen ebenfalls, nicht 
nur bei Dir) nämlich Besseres anfangen.

[Nico G. (ockerle)]

Sorry wenn ich die Wichtigkeit der Schaltsymbole unterschätzt habe... 
Wusste ich nicht werde ich mir für nächstes mal merken,  hier in dem 
Fall ein "richtiges" Schaltbild, so wie ich es momentan habe.

[Michael B. (laberkopp)]

Stromtuner schrieb:
> So in der Art

Natürlich kein BUZ11 Standard-MOSFET direkt am uC, sondern ein 
LogicLevel MOSFET wie IRF3708, und falls der uC-Ausgang auch mal ein 
Eingang sein kann, ein 100k Widerstand nach Masse.

Nico G. schrieb:
> hier in dem Fall ein "richtiges" Schaltbild,

Richtig ist das natürlich nicht. Du kannst nicht mal Stromtuners 
Schaltbild unfallfrei abzeichnen. Der Widerstand vor der LED war da 
nicht zum Spass.

[Nico G. (ockerle)]

Michael B. schrieb:
> Stromtuner schrieb:
>> So in der Art
>
> Natürlich kein BUZ11 Standard-MOSFET direkt am uC, sondern ein
> LogicLevel MOSFET wie IRF3708, und falls der uC-Ausgang auch mal ein
> Eingang sein kann, ein 100k Widerstand nach Masse.
>
> Nico G. schrieb:
>> hier in dem Fall ein "richtiges" Schaltbild,
>
> Richtig ist das natürlich nicht. Du kannst nicht mal Stromtuners
> Schaltbild unfallfrei abzeichnen. Der Widerstand vor der LED war da
> nicht zum Spass.

Ich habe es auch nicht abgezeichnet weil das einfach nur sinnlos wäre...
sondern ich habe meine jetzige Schaltung nochmals wiedergegeben

Ist der BUZZ11 ungeeignet aufgrund der "hohen" Durchschaltspannung oder 
gibt es da noch andere Gründe die dafür sprechen??

[chris (Gast)]

Nico G. schrieb:
> Ist der BUZZ11 ungeeignet aufgrund der "hohen" Durchschaltspannung oder
> gibt es da noch andere Gründe die dafür sprechen??

jein du müsstest erstmal ermitteln wieviel Strom max wirklich zum 
fließen kommen soll.

Heißt wenn du +20V aufs Gate gibst werden die 33A, die der BUZ11 treiben 
könnte bei entsprechender Last auch fließen.

Aber um überhaupt einzuschalten, sind mindesten 3V typisch max. 4V 
notwendig!!
Für dich heißt es mit 5V schaltet er zwar ein aber die Frage ist wieviel 
Strom kann er damit treiben ? Laut Diagramm auf seite 4/8 sind das 
knappe 7A ob das für dich ausreicht musst du bewerten. Zu vergessen 
wären auch die Schaltverluste nicht, denn weniger Gatspannung heißt 
langsameres durchfahren des analogen Bereiches = höhrere Schaltverluste.

Einfach gesagt er ist nicht aufgrund der hohen sondern aufgrund der zu 
geringen Durchschaltspannung vllt ungeeignet. Das kann mit nur einer 
weiteren Transistorstufe aber weg gemacht werden der quasi deine 12V an 
das Gate des BUZ11 legt.

[Nico G. (ockerle)]

chris schrieb:
> Nico G. schrieb:

> Heißt wenn du +20V aufs Gate gibst werden die 33A, die der BUZ11 treiben
> könnte bei entsprechender Last auch fließen.
>
> Aber um überhaupt einzuschalten, sind mindesten 3V typisch max. 4V
> notwendig!!
> Für dich heißt es mit 5V schaltet er zwar ein aber die Frage ist wieviel
> Strom kann er damit treiben ? Laut Diagramm auf seite 4/8 sind das
> knappe 7A ob das für dich ausreicht musst du bewerten. Zu vergessen
> wären auch die Schaltverluste nicht, denn weniger Gatspannung heißt
> langsameres durchfahren des analogen Bereiches = höhrere Schaltverluste.
>
> Einfach gesagt er ist nicht aufgrund der hohen sondern aufgrund der zu
> geringen Durchschaltspannung vllt ungeeignet. Das kann mit nur einer
> weiteren Transistorstufe aber weg gemacht werden der quasi deine 12V an
> das Gate des BUZ11 legt.

Hey danke Chris für deine ausführliche Anwort, ich habe mir die LEDs aus 
China bestellt, das rächt sich wohl jetzt denn das Verkaufsangebot des 
Verkäufers ist weg und damit auch alle Datenblätter. Laut den Angaben 
der Verpackung :D und meinen Berechnungen ist das Maximum 1,4A. Pro paar 
sind das dann 2,8A allerdings habe ich keine Ahnung ob das 
Maximalangaben Optimumangaben oder sonst etwas ist. Was denkst du wie 
soll ich das handhaben?? Ich denke zwar nicht das ich die auf Vollast 
laufen lassen werde, allerdings will ich die Schaltung so aufbauen das 
es trtotzdem möglich ist.Daher also lieber etwas überdimensioniert als 
unterdimensioniert und abgefackelt ;)
Und eventuell entscheide ich mich später doch um will mehr Licht und 
kann das dann durch die einschränkende Schaltung nicht tun.

[chris (Gast)]

Nico G. schrieb:
> allerdings habe ich keine Ahnung ob das
> Maximalangaben Optimumangaben oder sonst etwas ist.

dann ist es schwierig bei 10W u 12V wären das 0,833A würde mit 350mA 
anfangen zu testen ob die Helligkeit dir reicht.


> Und eventuell entscheide ich mich später doch um will mehr Licht und
> kann das dann durch die einschränkende Schaltung nicht tun.

bei der diskret aufgebauten bräuchtest du im nachinein nur den 
niederohmigen Widerstand tauschen oder du greifst auf IC's zurück die 
dir Konstantstrom liefern und taktbar sind.


Im Anhang ist mal ein Schaltplan mit einer schaltbaren 
Konstantstromquelle.
R5/R7/R13 sind die strombestimmenden Widerstände. Da über V1/V2/V3
Basis-Emitter(Ube) ca 0,7V abfallen ist die Rechnung ziemlich simpel

Ube / R = Iled = 0,7V / 10Ohm = 0,07A = 70mA mehr kommt nicht zum 
fließen. Selbst bei den RGB-Led's die knappe 50mA pro Farbe brauchten 
bin i nur mit 30mA rein gegangen trotzdem Blendwirkung....

[Patrick J. (ho-bit-hun-ter)]

Hi

Gut fährst Du, wenn du 80...90% des LED-Strom einstellst - die 
Helligkeit ist nur minimalst weniger dafür lebt die LED länger.
Also in den Strompfad der LED ein 'strombegrenzendes Element' einfügen - 
simpel einen Vorwiderstand oder nobler eine KSQ wären hier möglich.

Das Dimmen geschieht dann per PWM - wobei der FET Das dann auch noch 
schnell genug hinbekommen muß - Er muß schnell schalten, damit der 
lineare und damit verlustreiche Betrieb möglichst kurz ist - je öfter Du 
schaltest (Schaltfrequenz), desto öfter bist Du auch in diesem 
Verlust-Bereich.

Vom BUZ11 habe ich auch noch 'n paar' hier rumfliegen :)
Gibt aber Heute auch Bessere - und bevor Du einen Transistor als 
Treiberstufe für den BUZ kaufst, wäre ein LL-FET (Logik-Level - schaltet 
bei TTL-Level sauber durch) meine Wahl.
Genauer habe ich hier durch das Forum zu IRLZ34 gefunden.

MfG

[Axel R. (Gast)]

https://www.mikrocontroller.net/search?query=mosfet+treiber+12V+LED&forums%5B%5D=1&forums%5B%5D=19&forums%5B%5D=9&forums%5B%5D=10&forums%5B%5D=2&forums%5B%5D=4&forums%5B%5D=3&forums%5B%5D=6&forums%5B%5D=31&forums%5B%5D=17&forums%5B%5D=11&forums%5B%5D=8&forums%5B%5D=14&forums%5B%5D=12&forums%5B%5D=7&forums%5B%5D=5&forums%5B%5D=15&forums%5B%5D=13&forums%5B%5D=18&forums%5B%5D=16&max_age=-&sort_by_date=0

https://www.mikrocontroller.net/attachment/153182/RGB_Steuerung_Schaltplan.png

https://www.mikrocontroller.net/attachment/165551/lm_ksqfqo4m.png

https://www.mikrocontroller.net/attachment/19168/pwm.jpg

Beitrag "Re: n-MOSFET Arduino 3,3V Logik für 12V/10A"

Heute nicht, sorry.
Such selbst :)


StromTuner

[Nico G. (ockerle)]

Patrick J. schrieb:
> Hi
>
> Gut fährst Du, wenn du 80...90% des LED-Strom einstellst - die
> Helligkeit ist nur minimalst weniger dafür lebt die LED länger.
> Also in den Strompfad der LED ein 'strombegrenzendes Element' einfügen -
> simpel einen Vorwiderstand oder nobler eine KSQ wären hier möglich.


hängt denn die Menge an Lichtteilchen die ausgestoßen werden also sprich 
die Helligkeit bei LEDs nicht Hauptsächlich vom Strom ab? Verliert die 
LED dann nicht an Wirkungsgrad o.ä. wenn ich den Strom auf ein minimum 
begrenze? Sollte ich da nicht eher die Spannung begrenzen?

[Patrick J. (ho-bit-hun-ter)]

Hi

Da sich die 'benötigte Spannung' an der LED selber einstellt, bekommst 
Du damit bestenfalls ein 'nun ist Sie aus' hin - wenn die Spannung nicht 
mehr ausreicht.
Davor fließt der eingeprägte Strom (durch Vorwiderstand oder KSQ 
begrenzt) und an der LED fällt die Vorwärtsspannung ab, Die eben zum 
gerade aktuellen Strom, Temperatur, Mondphase, whatever passt.

Bei Verwendung eines Vorwiderstand hast Du allerdings eine gewisse 
spannungsabhängigkeit des Strom, da die restliche Spannung (Versorgung 
minus Vorwärtsspannung an der LED) am Vorwiderstand anliegt und Dieser 
per U=RxI --> I=U:R den fließenden Strom bestimmt.
Wenn mehr Spannung am Vorwiderstand anliegt, wird sich ein entsprechend 
höherer Strom ergeben - in Grenzen könnte man so eine LED per Spannung 
'dimmen' ... ohoh, gleich bekomme ich dafür wieder Haue :)

MfG

[Nico G. (ockerle)]

Patrick J. schrieb:
> Hi
>
> Gut fährst Du, wenn du 80...90% des LED-Strom einstellst - die
> Helligkeit ist nur minimalst weniger dafür lebt die LED länger.
> Also in den Strompfad der LED ein 'strombegrenzendes Element' einfügen -
> simpel einen Vorwiderstand oder nobler eine KSQ wären hier möglich.


Ist das worauf du hinaus willst das ich die LEDs zwar PWM dimmen kann 
bei "vollem" Strom der verschleiß dann aber höher wäre wie wenn ich nur 
80% des Maximalstroms verwende und PWM dimme ?? Schließlich wird man eh 
schon fast blind bei 50% PWM Dimmung.

[Nico G. (ockerle)]

chris schrieb:

>
> Im Anhang ist mal ein Schaltplan mit einer schaltbaren
> Konstantstromquelle.
> R5/R7/R13 sind die strombestimmenden Widerstände. Da über V1/V2/V3
> Basis-Emitter(Ube) ca 0,7V abfallen ist die Rechnung ziemlich simpel
>
> Ube / R = Iled = 0,7V / 10Ohm = 0,07A = 70mA mehr kommt nicht zum
> fließen. Selbst bei den RGB-Led's die knappe 50mA pro Farbe brauchten
> bin i nur mit 30mA rein gegangen trotzdem Blendwirkung....

gibt es keine andere möglichkeit als die Leistung mit Widerständen zu 
verheizen?? von meiner Ursprungsspannungsquelle (+12V) werden ja mehrere 
verschiedene LED Arten und Stufen die teilweise einen doppelten Strom 
sowie Spannungsbedarf bei gleicher Leistung haben geschalten. Wenn ich 
jetzt aber von 12V auf 6 kommen will muss ich die ja dann mit einem 
Widerstand verheizen was das ganze extrem Ineffizient und heiß macht. 
Gibt es keine andere möglichkeit den Strom zu beschränken und trotzdem 
noch steuerbar zu machen?

MFG