Hi Leute !!!
Ich habe ein paar Fragen zur theoretischen Überlegung, einen WS2812BLED-Strip bei Bedarf mittels High-Side Switch, realisiert durch einen
IRF4905, von der Spannungsversorgung zu trennen. Dabei wird der IRF4905
vom selben µC gesteuert, der auch den LED-Strip programmiert. Der
gedachte Ablauf wäre dann folgender:
Ausgeschalteter Zustand> µC-Data-Pin (-> WS2812B DI): Tri-State> IRF4905 sperrtBetriebszustand> IRF4905 schaltet durch> µC-Data-Pin (-> WS2812B DI): Output
Ist bei dieser Konfiguration bezüglich der WS2812BLEDs grundsätzlich
mit irgendwelchen Problemen zu rechnen? Und wäre der IRF4905 vor oder
nach dem obligatorische Elko (1000 µF), der sich ja normalerweise so
nahe wie möglich am Strip befinden sollte, zu positionieren?
Grüße,
Matze
@Matze (Gast)
>Ich habe ein paar Fragen zur theoretischen Überlegung, einen WS2812B>LED-Strip bei Bedarf mittels High-Side Switch, realisiert durch einen>IRF4905,
Ein 74A MOSFET mit 20mOhm. Willst du WIRKLICH deinen LED-Streifen mit
74A versorgen? ;-)
Außerdem schaltet das Ding erst mit 10V U_GS sicher.
https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage
Such dir lieber einen, der das schon mit 5V kann. Da reicht auch ein 20V
MOSFET.
> von der Spannungsversorgung zu trennen.
Warum? Ist die Ruhestromaufnahme so hoch? Warum nicht einfach die LEDs
per Befehl ausschalten?
>Ausgeschalteter Zustand>> µC-Data-Pin (-> WS2812B DI): Tri-State
LOW geht auch.
>Ist bei dieser Konfiguration bezüglich der WS2812BLEDs grundsätzlich>mit irgendwelchen Problemen zu rechnen?
Geht so.
>Und wäre der IRF4905 vor oder>nach dem obligatorische Elko (1000 µF), der sich ja normalerweise so>nahe wie möglich am Strip befinden sollte, zu positionieren?
Naja, beides ist möglich. Wenn der Elko vor dem MOSFET sitzt, muss der
nicht bei jedem Einschalten geladen werden, was einen ordentlichen
Strompuls auf deiner Stromversorgung verursacht. Das ist also etwas
besser.
Schalte doch LOW-Side ab.
Z.B. mit einem IRLML2502, Logic-Level, 4Amp.
Dann aber die Datenleitung wirklich auf HiZ, und nicht auf L.
Und ja: der Ruhestrom ist schon ein Thema, besonders natürlich bei
vielen Leds/Strip. Kann leicht in den Bereich einiger 10mA gehen (ganzer
Strip), z.B. bei Batt.Betrieb ist eine Abschaltung also sinnvoll.
Danke Euch für die Infos.
@ hinz
" ... IRF4905 ist kein Logikpegel-MOSFET! ... "
@ Falk Brunner
" ... Außerdem schaltet das Ding erst mit 10V U_GS sicher. ... Such dir
lieber einen, der das schon mit 5V kann. ... "
Also im Datenblatt ist VGS(th) mit -2.0 V bis -4.0 V angegeben. Sollte
der IRF4905 demnach nicht trotzdem auch mit Logikpegel zu betreiben
sein?
" ... Ist die Ruhestromaufnahme so hoch? Warum nicht einfach die LEDs
per Befehl ausschalten? ... "
Wie mein Vorredner bereits angedeutet hat, können die rund 0,8 mA pro
LED beispielsweise bei Batteriebetrieb schon sehr negativ ins Gewicht
fallen.
@ Jim Beam
" ... Schalte doch LOW-Side ab. ... "
Ich meine mich zu erinnern, bereits des Öfteren gelesen zu haben, daß
man diesen LED-Strips besser nicht die Masse "entzieht", also
stattdessen lieber spannungsseitig schaltet.
Grüße,
Matze
@ Matze (Gast)
>" ... IRF4905 ist kein Logikpegel-MOSFET! ... ">" ... Außerdem schaltet das Ding erst mit 10V U_GS sicher. ... Such dir>lieber einen, der das schon mit 5V kann. ... ">Also im Datenblatt ist VGS(th) mit -2.0 V bis -4.0 V angegeben.
Dann lies mal GENAU was dort steht, außerdem war mein Link nicht zur
farblichen Gestaltung gedacht!
https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage>Sollte>der IRF4905 demnach nicht trotzdem auch mit Logikpegel zu betreiben>sein?
NEIN!
>Ich meine mich zu erinnern, bereits des Öfteren gelesen zu haben, daß>man diesen LED-Strips besser nicht die Masse "entzieht", also>stattdessen lieber spannungsseitig schaltet.
Eben.
Falk B. schrieb:>>Ich meine mich zu erinnern, bereits des Öfteren gelesen zu haben, daß>>man diesen LED-Strips besser nicht die Masse "entzieht", also>>stattdessen lieber spannungsseitig schaltet.>> Eben.
Eben nicht.
Solange die Datenleitung hochohmig ist,
ist es völlig egal ob Masse oder Plus geschaltet wird.
Der Grund für Probleme liegt daran, dass sich der WS versucht die
Masse über die Eingangsdioden zu "holen" und der Dateneingang
üblichwerweise an L liegt wenn keine Daten laufen.
Läge er an H träte das gleiche Problem/Defekt auf,
wenn Plus geschaltet wird.
Matze schrieb:> Also im Datenblatt ist VGS(th) mit -2.0 V bis -4.0 V angegeben. Sollte> der IRF4905 demnach nicht trotzdem auch mit Logikpegel zu betreiben> sein?
Nein, natürlich nicht. Im schlimmsten Fall (wenn VGS(th)== -4.0 V ) wird
Transistor nur ein bißchen geöffnet.
Logik-Transistor hat VGS(th) höchstens 3 V.
Noch genauer kann man Logik-Transistor merken: in Datenblatt sollte u.a.
auch RDS(ON)für -4,5 V stehen, nicht nur für 10 V.
Als Beispiel für P-Kanal:
IRFR5305: VGS(th) -2.0 - -4.0 V, RDS(on) 0.065 Ohm bei VGS = -10V. Das
ist KEIN Logik-Transistor.
AOD409: VGS(th) -1.2 - -1.9 - -2.4 V, RDS(ON) 32 mOhm bei VGS=-10V und
43 mOhm bei VGS=-4.5V. Das IST Logiktransistor (für 5V-Logik).
Jim Beam schrieb:> Läge er an H träte das gleiche Problem/Defekt auf, wenn Plus geschaltet> wird.
Eben, deshalb muss die Software gewährleisten, dass sie am Datenpin
hochohmig geht, bevor sie die Spannung abschaltet.
Wenn man sehr vorsichtig ist, kann man den Datenpin (z.B. bei einem
STM32) (auch während des Betriebs) auf OpenDrain stellen und die Arbeit
einen Pullup-Widerstand auf der Datenleitung machen lassen.
Genauso macht das auch die WordClock, denn es hat sich herausgestellt,
dass ab ca. 5.1V Betriebsspannung die WS2812-LEDs einen High-Pegel eines
STM32 nicht mehr zuverlässig als solchen erkennen. Deshalb werden die
WS2812-LEDs grundsätzlich über einen OpenDrain-Ausgang gesteuert. Ein
zusätzlicher externer Pullup an 5V sorgt dann für den Pegel an DIN.
Dieser tötet aber keine WS2812, da zu hochohmig. Wenn man ihn an die
geschalteten 5V hängt, ist man sowieso im grünen Bereich.
