Hallo zusammen, Ich möchte eine LED Matrix mit 30 LEDs ansteuern, da diese hell werden soll habe ich an HighPower LEDs (3W) gedacht! Nun habe ich einen Schaltplan entworfen, bei dem ich die Matrix in Reihen- und Parallelschaltung aufteile (vgl. Anhang). Um die Matrix ein bzw. auszuschalten habe ich an einen Lowside MOSFET gedacht, welchen ich über das Arduino steuern kann. Nun ist die Frage welchen Transistor nehme ich dafür? Nehme ich überhaupt einen MOSFET wenn ja auf was muss ich achten? Wenn ich richtig gerechnet habe braucht die Schaltung 18V und 3.5A, also Uds = 18V und Id = 3.5A richtig? Jetzt will ich den Transistor über Logikpegel des Arduino schalten also referenzspannnung von 5V? Nun ist die Frage kennt jemand vielleicht einen MOSFET der diese Ansprüche erfüllt und der am besten bei Conrad erhältlich ist? Ansosnten würde mir eine Bestätigung reichen ob die Schaltung so funktioniert und ob ich die richtigen MOSFET Spezifikationen gewählt habe. Danke für die Hilfe!!
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Benedikt schrieb: > Nun habe ich einen Schaltplan entworfen, bei dem ich die Matrix in > Reihen- und Parallelschaltung aufteile (vgl. Anhang). Das ist in dieser Form keine gute Idee. Wenn die LEDs nicht 100% identisch sind und auf einem gemeinsamen Kühlkörper montiert sind, verteilt sich der Strom nicht gleichmäßig, die LEDs werden unterschiedlich warm, der Strom verteilt sich noch ungleichmäßiger und der Strang mit der geringsten Vorwärtsspannung brennt am hellsten und gibt ggf. sogar auf. Grundsätzlich fehlt die eine Steuerung des Stromes, z.B. durch Vorwiderstände. LEDs werden nicht mit Spannung betrieben - die suchen sie sich selber aus.
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So jetzt noch mit PowerSupply. Brauche ich den DC/DC-Wandler dann überhaupt, da das Arduino auch 20V limit hat? Wenn nein wieiviel mA sollte ich noch auf die 3,5A rechnen, wenn ich noch einen Bildschirm an das Arduino schließen will, ich hätte mit ca. 1A gerechnet. Also hätt ich theoretisch wieder 2 Möglichkeiten?: 1. Mit DC/DC- Wandler, der die 18V auf 12V & 1A wandelt 2. Ohne DC/DC-Wandler, aber das Netzteil mit 4,5A anstatt 3,5A kaufen
Ich sage mal, da fehlt in jedem Strang Leds noch ein Widerstand. Dann musst Du mit Deiner Spannung auch noch etwas hoch gehen. Geeignet für Ansteuerung mit 5V wird in den Datenblättern als Logic-Level-Fet angepriesen. Der Begriff Referenzspannung fällt da meines Wissens nach nicht. Wichtig für Dich könnte auch der RDS(on) sein. Diesen Widerstand hat der Fet noch, wenn er voll aufgesteuert ist. Über den fliessen Deine 3,5 A. Das ergibt den Spannungsabfall über den Fet und damit einen großen Batzen der Verlustleistung. Die musst Du irgendwie weg bekommen, ohne die maximal erlaubte Junction-Temperatur zu überschreiten. Damit Du da rechnen kannst gibt es im Datenblatt die thermischen Widerstände. Also ein paar Gedanken zur höchsten erlaubten Umgebungstemperatur. Dann weisst Du, wieviel Kelvin die Sperrschicht heißer sein darf als die Umgebung. Verlustleistung hatten wir eben schon, noch ein wenig Zugabe, falls Du den Transistor mit PWM taktest, weil er ja dann immer wieder durch alle Zustände zwischen ganz gesperrt und ganz geöffnet läuft und dabei halt mehr RDS hat. Wenn dabei raus kommt, dass der Transistor auf einen massiven Alu-Drum muss, solltest Du einen mit weniger RDS(on) wählen. UDS brauchst Du nicht so knapp kalkulieren. 30V Typen sind nix Besonderes. PS : die Batterie ist verpolt gezeichnet.
Wolfgang schrieb: > Wenn die LEDs nicht 100% >identisch sind und auf einem gemeinsamen Kühlkörper montiert sind, >verteilt sich der Strom nicht gleichmäßig, die LEDs werden >unterschiedlich warm, der Strom verteilt sich noch ungleichmäßiger und >der Strang mit der geringsten Vorwärtsspannung brennt am hellsten und >gibt ggf. sogar auf. >Grundsätzlich fehlt die eine Steuerung des Stromes, z.B. durch >Vorwiderstände Also die LEDs sind bis auf 6 Stück identisch wenn ich nun also die Aufteilung pro Reihe 1 der unterschieldichen LEDs einbringe wäre jede Reihenschaltung der anderen identisch. Bräuchte ich trotz dem vor jeder Reihe einen Vorwiderstand oder vor jeder LED?
Benedikt schrieb: > Ich möchte eine LED Matrix mit 30 LEDs ansteuern, Du möchtest erst mal lernen, wie LEDs funktionieren. Hint: Nicht wie eine Glühlampe. Die direkte Parallelschaltung von LED-Strängen ist MURKS. Hint: Versuche einen Strom von 0.7A pro Strang zu erzielen, auch wenn der Spannungsbedarf der LEDs von 2.8V bis 3.2V schwankt, also 16.8 bis 19.2V zusammen, das macht man mit einem VORWIDERSTAND oder einer STROMQUELLE. Da selbst eine Spannung von 24 mit Vorwiderstand von 10 Ohm/5W pro Strang zu Strom zwischen 720mA und 480mA führen würde, viel zu ungenau, nimmt man eine Konstantstromquelle PRO STRANG:
1 | +--|<|--|<|--|<|--|<|--|<|--|<|-- +24V |
2 | | LEDs |
3 | Arduino --|< BD135 |
4 | |E |
5 | 6R2/5W |
6 | | |
7 | Masse |
fop schrieb: > Also ein paar Gedanken zur höchsten erlaubten Umgebungstemperatur. Dann > weisst Du, wieviel Kelvin die Sperrschicht heißer sein darf als die > Umgebung. Verlustleistung hatten wir eben schon, noch ein wenig Zugabe, > falls Du den Transistor mit PWM taktest, weil er ja dann immer wieder > durch alle Zustände zwischen ganz gesperrt und ganz geöffnet läuft und > dabei halt mehr RDS hat. Wegen der Temperatur dachte ich an eine Kupferplatte, auf der ich die LEDs und den Kühlkörper des MOSFETs befestigen wollte. Evtl. auch noch zur zusätzlichen Kühlung einen alten CPU-Kühler. PWM ist nicht angedacht nur stundenbasiertes ein- und ausschalten. Wonach muss ich bei Conrad suchen um einen Logic Level FET zu finden, da der Begriff Logic Level FET keine Suchergebniss gibt.
Benedikt schrieb: > Wonach muss ich bei Conrad suchen um einen Logic Level FET zu finden, da > der Begriff Logic Level FET keine Suchergebniss gibt. Gugst du: https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht Mit dem IRLZ34N bzw. IRLZ44N dürftest du nicht viel falsch machen... Aber du solltest dies schon beachten: Wolfgang schrieb: > Grundsätzlich fehlt die eine Steuerung des Stromes, z.B. durch > Vorwiderstände. fop schrieb: > Ich sage mal, da fehlt in jedem Strang Leds noch ein Widerstand. Dann > musst Du mit Deiner Spannung auch noch etwas hoch gehen. Michael B. schrieb: > Da selbst eine Spannung von 24 mit Vorwiderstand von 10 > Ohm/5W pro Strang zu Strom zwischen 720mA und 480mA führen würde, viel > zu ungenau, nimmt man eine Konstantstromquelle PRO STRANG: > +--|<|--|<|--|<|--|<|--|<|--|<|-- +24V > | LEDs > Arduino --|< BD135 > |E > 6R2/5W > | > Masse
Benedikt schrieb: > Wegen der Temperatur dachte ich an eine Kupferplatte, auf der ich die > LEDs und den Kühlkörper des MOSFETs befestigen wollte. Evtl. auch noch > zur zusätzlichen Kühlung einen alten CPU-Kühler. > PWM ist nicht angedacht nur stundenbasiertes ein- und ausschalten. Ich würde mir mehr Sorgen um die Kühlung der LEDs machen...
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Michael B. schrieb: > Versuche einen Strom von 0.7A pro Strang zu erzielen, auch wenn > der Spannungsbedarf der LEDs von 2.8V bis 3.2V schwankt, also 16.8 bis > 19.2V zusammen, das macht man mit einem VORWIDERSTAND oder einer > STROMQUELLE. Da selbst eine Spannung von 24 mit Vorwiderstand von 10 > Ohm/5W pro Strang zu Strom zwischen 720mA und 480mA führen würde, viel > zu ungenau, nimmt man eine Konstantstromquelle Daran hab ich in der Tat nichtmehr gedacht danke für den Reminder! Also wenn ich das richtig Verstanden hab ist ein Vorwiderstand als Stromquelle zu ungenau, deswegen nehme ich pro Strang einen Transistor als Konstantstromquelle?
Benedikt schrieb: > Also die LEDs sind bis auf 6 Stück identisch Woher weißt du das? Hast du das aufs Millivolt über den gesamten Temperatur und Strombereich nachgemessen?
2⁵ schrieb: > Ich würde mir mehr Sorgen um die Kühlung der LEDs machen... Die LEDs sind schon auf kleinen "Kühlkörpern" wie hier: http://www.iccfl.com/images/3W-White-High-Power-LED.jpg Diese würde ich nochmals mit Wärme leitendem Kleber auf der CU-Platte befestigen und diese über CPU-Kühler kühlen, die CU- Platte hate bei Conrad die Maße 400mmx200mm, d.h. jede LED hätte 50mmx50mm Platz ca. Ich kenne die Verlustleistung der LEDs leider nicht.
Benedikt schrieb: > Ich kenne die Verlustleistung der LEDs leider nicht. Dann rechne sie aus: - Wieviel elektrische Leistung steckst du rein? - Wieviel Lichtleistung kommt raus? Der Rest ist Verlustleistung - rechne mal mit deutlich über 1.5W bei 3W Input
Wolfgang schrieb: > rechne mal mit deutlich über 1.5W bei 3W > Input Rechne einfach worst case mit 100% Verlustleistung.
Jörg R. schrieb: > Weshalb nicht eine Led (COB) mit ca. 50 Watt und einer KSQ? Da ich verschiedene Wellenlängen zum mischen des Lichts benötige -> Ich bräuchte mit 10/20/30/40/50W LEDs wieder ein Verhältnis, da ich die 3W LEDs bereits daheim rumliegen habe wäre das meine erste Wahl gewesen. Sind die 50W LEDs bzw 10W LEDs denn effizienter als die 3W LEDs? Dann würde ich in Erwägung ziehen diese noch nachzukaufen.
Benedikt schrieb: > Da ich verschiedene Wellenlängen zum mischen des Lichts benötige... Aquarium, Pflanzen? Benedikt schrieb: > Sind die 50W LEDs bzw 10W LEDs denn effizienter als die 3W LEDs? Dann > würde ich in Erwägung ziehen diese noch nachzukaufen. Da müsstest Du schon die Datenblätter der Leds zu Rate ziehen und die Werte vergleichen. Lumen/Watt ist das Zauberwort. Bei mehreren Strängen mit je einem Vorwiderstand treten natürlich Verluste an den Widerständen auf.
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Jörg R. schrieb: > Aquarium, Pflanzen? Ja ich will das für mein Aquarium machen. Also werde ich mal durchrechnen wie das ausschaut, da die Beleuchtung natürlich auch nicht zu schwach sein darf.
Benedikt schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Aquarium, Pflanzen? > > Ja ich will das für mein Aquarium machen. > Also werde ich mal durchrechnen wie das ausschaut, da die Beleuchtung > natürlich auch nicht zu schwach sein darf. 50 Watt Led ist schon nicht wenig, sprich sehr hell. Ich habe kein Aquarium, meine aber mal gesehen zu haben dass es spezielle Ledbänder/Streifen für die Beleuchtung gibt. Schaue Dich mal in entsprechenden Foren um. Die Frage ist auch wie die Fische reagieren wenn die Beleuchtung per PWM angesteuert wird, also gepulst ist.
Jörg R. schrieb: > Die Frage ist auch wie die Fische reagieren wenn die Beleuchtung per PWM > angesteuert wird, also gepulst ist. Gepulst wird sie kaum sein, ich will das Arduino zur Zeitsteuerung verwenden, sodass ich das Licht nicht immer manuell ein und ausschalten muss. >50 Watt Led ist schon nicht wenig, sprich sehr hell. Ich habe mal gelesen, dass das meist gewählte verhältnis bei 4 Rot 1 blau liegt für das optimale Wachstum, sollte ich jetzt 5x50W = 250W + Vorwiderstände, also schon eine sehr hohe Leistung und wahrscheinlich viel zu hell. D.h. man müsste mit 30W oder 10W arbeiten, leider habe ich nicht so viel Ahnung wie das optimale Licht für Pflanzen sein müsste, da hier ja nichtmehr mit Lumen sondern mit PAR und DLI gerechnet wird soweit ich weiß. Im Internet findet sich leider auch kein wirklicher "Umrechner"
Benedikt schrieb: > Ja ich will das für mein Aquarium machen. Nimm fertige KSQs und schalte die zB. die 230V~ Typen mit Relais oder halt bei Kleinspannung, mit Transistor o.ä. Du bräuchtest 9-30V 700mA. (6x ~3,4V = 20Vmin.) https://www.ebay.de/sch/i.html?_odkw=ksq+230v+9-30v+700ma&LH_PrefLoc=2&_osacat=0&_from=R40&_trksid=m570.l1313&_nkw=ksq+9-30v+700ma&_sacat=0 PS: Passende LEDs https://www.ebay.de/sch/i.html?_odkw=ksq+9-30v+700ma&LH_PrefLoc=2&_osacat=0&_from=R40&_trksid=m570.l1313&_nkw=voll+spektrum+led+3W&_sacat=0
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Teo D. schrieb: > PS: Passende LEDs Naja das bringt mir nicht viel, also full spektrum habe ich auch schon drüber nachgedacht, aber woher weiß ich wieviel Watt ich auf einen bestimmten Raum brauche?
Hallo Benedikt, Du weißt schon, dass wenn Du diskrete optische Linien (Wellenlängen) verwendest, nicht eine "mittlere" Wellenlänge dabei heraus kommt? Rot, Grün und Blau ergibt schon ein Weiß, aber manchmal auch ein komisches. Beginne Deine Überlegungen noch einmal von vorne: Nachdem Du gelernt hast, dass Du den Strom in Stränge einprägen musst und analog betriebene Transistoren sehr warm werden können, was liegt näher als ein "Schaltnetzteil" zu verwenden. (Gänsefüßchen beachten!) Es gibt Halbleiterhersteller, die beliefern Automobilhersteller mit entsprechenden ICs, damit die Beleuchtung am Armaturenbrett angesteuert wird. Der angenehme Nebeneffekt ist, dass man dimmen und auch über ein Busprotokoll oder einen "Enable-Pin" ein- und ausschalten kann. Also wie beim Monopoly zurück auf Start, Google bemühen und "led string driver" eintippen. Meist bieten die Halbleiterhersteller dann eine Internetseite mit einer parametrischen Suche an. Du kannst z. B. "Buck" oder "Boost" eingeben, Deine Versorgungsspannung wählen (Fensterbereich ist immer gut) und die Anzahl der Strings und Ströme bestimmen. Zack, landest Du bei IC für etwa EUR 1,00 bei tausend Stück. Dann versuchst Du die Dinger beim Händler zu bekommen, und wenn der die nicht hat suchst Du ein neues IC aus. Oder Du bestellst Dir ein paar von den Dingern im Webshop der Hersteller, wenn sie so etwas bieten. Achte noch drauf, dass die IC selbst eine Kühlfläche oder ein Pad haben, mit dem Du umgehen kannst. Viel Erfolg, klingt nach einem interessanten Projekt. Gruß Bernd
Benedikt schrieb: > Teo D. schrieb: >> PS: Passende LEDs > > Naja das bringt mir nicht viel, also full spektrum habe ich auch schon > drüber nachgedacht, aber woher weiß ich wieviel Watt ich auf einen > bestimmten Raum brauche? Da kann man Dir nur den Rat geben entsprechende Foren/Spezialisten zu kontaktieren.
Jörg R. schrieb: > Da kann man Dir nur den Rat geben entsprechende Foren/Spezialisten zu > kontaktieren. Kenne ich. ja da sind WAHRE Spezis am Werk. :D
... aber eine erste Idee kann man sich hier holen: https://www.youtube.com/watch?v=MeV0ZpYeQ50 Werbung überspringen! Bitte bloß nicht diesen Lötkolben verwenden und bitte die Drähte flexibel und U-shape. B.
Teo D. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Da kann man Dir nur den Rat geben entsprechende Foren/Spezialisten zu >> kontaktieren. > > Kenne ich. > ja da sind WAHRE Spezis am Werk. :D Ich vermute schon das es Foren und auch Fachgeschäfte gibt wo man konkrete Angaben bekommt.
Jörg R. schrieb: > Ich vermute schon das es Foren und auch Fachgeschäfte gibt wo man > konkrete Angaben bekommt. Sicher, muss man aber suchen und selektieren. Mehr über Pflanzen und LEDs getrennt informieren und selber zusammen führen. Sonnst ists fast wie bei den Audiopeilen-Esoterikern.
Benedikt schrieb: > Also wenn ich das richtig Verstanden hab ist ein Vorwiderstand als > Stromquelle zu ungenau, deswegen nehme ich pro Strang einen Transistor > als Konstantstromquelle? So ist das. Und Q1 lässt du weg.
Teo D. schrieb: > Sonnst ists fast wie bei den Audiopeilen-Esoterikern. Hast du etwa kein 2000,- Euro teures sauerstoffarmes Netzkabel für deinen Highend-Verstärker???? Teo D. schrieb: > Sicher, muss man aber suchen und selektieren. Mehr über Pflanzen und > LEDs getrennt informieren und selber zusammen führen. Aber Mühe und Aufwand sind es für die Sache schon wert.
Okay erstmal top wie das Feedback hier rein kommt danke an alle! Top Idee Bernd mit schon fertigen Treibern zu arbeiten irgendwie bin ich oft auf voll DIY gepolt. Die Pflanzenforen muss ich wohl irgendwo noch finden aber das Internet ist ja groß! Habe bis jetzt schon viel mehr über die LEDs gelernt was ich scheinbar schon wieder vergessen hatte (kommt davon wenn man nur studiert und nicht ausprobiert). Wie ich das jetzt genau gestalten werde weiß ich noch nicht genau aber vielen vielen Dank fürs offenbaren von Fehlern und verschiedenen Möglichkeiten!
Bernd B. schrieb: > Rot, Grün und Blau ergibt schon ein Weiß, aber manchmal auch ein > komisches. Das Licht, was aus den LEDs raus kommt, sieht nicht komischer aus, als anderes. Das Auge hat drei Farbkanäle und kann die Zusammensetzung spektral nicht unterscheiden. Die Probleme entstehen erst, wenn man sich die Farbe des an irgendwelchen farbigen Gegenständen reflektierten Lichtes anguckt ;-)
nebensächlich schrieb: > ... das Arduino das unbekannte Wesen ... Ja, mir ist eben auch eingefallen: Fische haben keine Arme Fische haben keine Beine Arme haben Fische Arme haben Beine Arme haben Arme Beine haben keine Arme Beine haben keine Fische Arme Fische Arme Beine jetzt kommt gleich die Schelte, dass das hier kein Literaturforum ist! B.
"Mit dem IRLZ34N bzw. IRLZ44N dürftest du nicht viel falsch machen..." Genau! MfG
Benedikt schrieb: > deswegen nehme ich pro Strang einen Transistor > als Konstantstromquelle? Und wo bekommt der arme ATMega den Basisstrom für die vielen BD135 her?
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