Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verbraucher mit höherer Spannung ansteuern


von Jan K. (brokenglass)


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Hallo zusammen,
zum Einstig, ich bin dabei einen selbstgebauten Wohnzimmertisch mit RGB 
LED strips (24 V) zu beleuchten, da ich aber käuflich nicht das finden 
konnte was ich suche ist mir eingefallen da hast du doch vor einigen 
Jahren schon mal was mit microkontrollern in der Schule gemacht. Da das 
nun schon recht Lange her ist sind meine Elektronik Kenntnisse doch 
stark eingerostet.

Nun zu dem Projekt:
ich würde gerne zwei LED Strips (mit 24 V) über einen Arduino Uno Rev 3 
ansteuern. Dazu habe ich den beiliegenden Schaltplan entworfen. bei dem 
DC/DC Wandler handelt es sich um 
[[https://www.ebay.de/itm/Wasserdicht-DC12V-24V-auf-DC5V-5A-25W-Stromversorgung-Spannungswandler/391794718176?hash=item5b38c8f5e0:g:2dgAAOSwiVhZ1NAA]], 
R1 hat 180 Ohm, P1 bis 10 kOhm, die Transistoren sind diese 
[[http://www.ebay.de/itm/IRL3803-Transistor-N-LogL-MOSFET-30V-140A-200W-TO220AB/360645981793?hash=item53f82cf661:g:jS0AAOSwRLZT64Du]]hier. 
Den Kondensator habe ich zur Spannungsstabilisierung angedacht doch 
welchen ich da nehmen soll bin ich überfragt.(Der Taster soll später 
dazu dienen verschiedene Farbverläufe auszuwählen)

Also Frage 1: Ist der Schaltungsaufbau so verwendbar (Trennen die 
Transistoren den Spannungskreis von LED zum Board oder brauch ich die 
eingezeichneten LEDs)?
Frage 2: Welchen Kondensator sollte ich verwenden?
Frage 3: Verbesserungsvorschläge ;)

Vielen lieben dank schon mal fürs durchlesen

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Wie bist Du auf die bizarre Idee gekommen, ein Foto als *.tif-Datei hier 
anzuhängen?

von Jan K. (brokenglass)


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Das jpg bzw png file waren beide über 10MB groß und als tif sinds nur 3 
hoffe das ist kein problem.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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jpg ist das Bildformat der Wahl für Fotos. Du hättest das Bild ja auch 
etwas verkleinern können, für die Information hätte ein 300-kByte-JPEG 
völlig gereicht.

Ein Foto einer Zeichnung ist ein Foto, und keine Zeichnung.

von Max M. (jens2001)


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: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Jan K. schrieb:
> Ist der Schaltungsaufbau so verwendbar

Nein.

Zumindest muss Minus (Masse) des DC/DC Wandlers mit Minus (Masse) der 
24V vom Eingang verbunden werden, falls das nicht schon im Wandler so 
ist.

Auch solltest du dir das Schaltzeichen vom MOSFET angucken und ihn 
richtig verbinden, Source an Masse. Auch darf vor sein Gate keine Diode.

Ein Arduino Uno braucht keine 5A, der Wandler ist also grandios 
übertrieben, ebenso wie der MOSFET, ausserdem will der Uno lieber 7-9V 
sehen und nicht direkt 5V (was aber auch geht, am richtigen Anschluss).

von Jan K. (brokenglass)


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Danke schon mal, ich habe einmal den Schaltplan angepasst. Jetzt tuen 
sich mir aber noch mehr Fragen auf. Wenn ich mir auf Wikipedia eine 
Prinzipskizze zu einem DC/DC Wandler anschaue versteh ich nicht ganz 
wofür ich dabei eine Rückführung brauche. Das 2te ist dürfte ich denn 
eine Diode parallel zur Leitung vom Widerstand zum Transistor einbauen, 
zudem bleibt die Frage offen was für einen Kondensator ich hinter den 
DC/DC Wandler setzen muss also 5V aber wieviel Kapazität?

Michael B. schrieb:
> nicht direkt 5V (was aber auch geht, am richtigen Anschluss)
Damit meinst du auf dem Arduino gekennzeichneten 5V Pin oder?

von Jan K. (brokenglass)


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Glatt vergessen der verwendete Transistor wird auf 
[[https://learn.adafruit.com/rgb-led-strips/usage]] dafür empfohlen, ich 
stimme dir aber schon zu das einer mit 30V und 5A Reichen würde.

von Achim S. (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Das 2te ist dürfte ich denn
> eine Diode parallel zur Leitung vom Widerstand zum Transistor einbauen

Wozu soll die gut sein, was willst du mit der bezwecken? Du darfst sie 
schon parallel einbauen, aber sie wäre recht sinnlos.

Jan K. schrieb:
> Wenn ich mir auf Wikipedia eine
> Prinzipskizze zu einem DC/DC Wandler anschaue versteh ich nicht ganz
> wofür ich dabei eine Rückführung brauche.

Du meinst warum beide Massen miteinander verbunden sein müssen? Damit 
der µC, der das Gate ansteuert, das selbe Bezugspotential hat wie die 
Source deines FETs. Sonst kann er keine definierte Gate-Source-Spannung 
einstellen.

von Wolfgang (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Danke schon mal, ich habe einmal den Schaltplan angepasst.

Da war doch noch was:

Michael B. schrieb:
> Auch solltest du dir das Schaltzeichen vom MOSFET angucken

Du hast die Auswahl:
https://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET#Circuit_symbols

von Jan K. (brokenglass)


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Achim S. schrieb:
> Du meinst warum beide Massen miteinander verbunden sein müssen? Damit
> der µC, der das Gate ansteuert, das selbe Bezugspotential hat wie die
> Source deines FETs. Sonst kann er keine definierte Gate-Source-Spannung
> einstellen.

Ich muss da doch nochmal drauf zurück kommen, denke hab das ganze 
Prinzip falsch verstanden. Ich erklär mal kurz wie ich mir das 
vorstelle. Der Adriano gibt über den als Ausgang deklarierten Pin 10 
eine im Programm definierte Spannung von 0 bis 5V aus damit wird der 
widerstand vom Transistor erhöht oder gesenkt und regelt somit den 
Durchfluss von S nach D. Ich denke mal das ich an dieser Stelle schon 
meinen Fehler drin habe, da ich mir so nicht noch nicht erklären kann 
warum beide Massen miteinander verbunden sein müsse.
Wäre nett wenn du mir dazu was sagen könntest oder auf ein gutes 
Tutoriell verlinken könntest das das erklärt (Suchbegriffe). Wenn ich 
danach suche finde ich nur Beispiele in denen drin steht das man die 
miteinander verbinden soll aber warum steht da nicht:(

von Michael B. (laberkopp)


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Jan K. schrieb:
> Wenn ich
> danach suche finde ich nur Beispiele in denen drin steht das man die
> miteinander verbinden soll aber warum steht da nicht:(

Weil die 5V am Gate nur dann 5V sind, wenn das Source mit 0V des Arduino 
verbunden ist.

Und die 24V können nur von ihm geschaltet werden wenn desses Masse (0V) 
mit dem Source des MOSFET verbunden ist.

Also ist Source des (N-Kanal Depletion in Sourceschaltung) MOSFETs 
sowohl mit GND (0V) der 5V als auch Masse (0V) der 24V zu verbinden.

von Joachim B. (jar)


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Jan K. schrieb:
> Ich denke mal das ich an dieser Stelle schon
> meinen Fehler drin habe, da ich mir so nicht noch nicht erklären kann
> warum beide Massen miteinander verbunden sein müsse.

na weil nur dann der Bezug der beiden hergestellt wird

wie hoch bist du auf der Zugspitze?
dein Kopf so ca. 2963m
wie hoch bist du in Neuendorf-Sachsenbande
dein Kopf so ca. 2m unter normal Null

ist das komisch, du bist doch immer gleich groß, kommt es daher weil 
deine Füsse auf GND stehen aber GND überall verschieden sein kann?

Nur wer immer auf dasselbe GND misst kann vergleichen, deswegen müssen 
verschiedene GND verbunden werden.

Kommt die Spannung für die Ansteuerung und für den Stripe aus derselben 
Quelle haben sie einen gemeinsamen GND, üblicherweise sind da aber 2 
Netzteile und von daher 2 GND

: Bearbeitet durch User
von Jan K. (brokenglass)


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Vielen Danke nochmal für die hilfreichen antworten, denke hab das jetzt 
soweit verstanden. Dach irgendwie die ganze Zeit der Arduino könnte eine 
Referenzmessung zu seinem GND, geht ja aber schlecht wenn der Ausgang 
nicht damit verbunden ist.
Zu dem kondensator werde mir einen mit 5V und 5mF raussuchen.

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