Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lichtansteuerung Kaltkathodenröhren mit Raspberry Pi


von Dennis W. (dennis1993)


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Hallo zusammen,

nachdem mein Mitbewohner mich mit einem Raspberry Pi und ein paar LEDs 
hat experimentieren sehen, und mich zu einem Projekt befragt was er im 
Sinn hat:
Unter eine Europalette will er 12V Kaltlichtkathoden wie für in PC 
Gehäuse bauen und diese mit einem Pi ansteuern, dass sie jeweils in 
bestimmten Abständen an- und ausschalten und so eine Art Muster erzeugen 
dass sich jede halbe Minute oder so wiederholt.
Der Pi kann pro Ausgang bis zu 16mA und insgesamt meine ich 51 über alle 
zusammen, also ist mir in den Sinn gekommen eine Transistor-Schaltstufe 
mit 5V Versorgung des Pi-Netzteils zu machen und eine zweite für die 
Leistung mit 12V dahinter.
Relais fallen ja meiner Einschätzung nach raus wegen der Häufigkeit des 
Schaltens, aber es haben sich bei mir als nicht E-Techniker ein paar 
Fragen aufgeworfen:
(- macht es überhaupt Sinn solche Röhren an- und auszuschalten, falls 
sich jemand damit auskennt?)
- kann ich einen Transistor nehmen und dadurch in Kauf nehmen, dass 
Strom zwischen den 5V und 12V Kreisen fließt, oder sollte es lieber 
galvanisch getrennt sein?
- im Falle galvanischer Trennung sind mir photoMOS ins Auge gesprungen, 
die sind mit ca. 5€ pro Stück aber auch nicht zu günstig. Gibt es noch 
gute Alternativen an die ich nicht gedacht habe?

Frohe Festtage und danke im Voraus
Dennis

von Kilo S. (kilo_s)


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Dennis W. schrieb:
> Gibt es noch gute Alternativen an die ich nicht gedacht habe?

Wie wäre es mit RGB LED und PWM aus dem Pi?

von Dennis W. (dennis1993)


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Das schien ihm nicht zu reichen, er war bei Kaltkathodenröhren sehr 
spezifisch.
Für ne ganze Palette bräuchte man auch einige LEDs.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Wieviele Leuchten will er einbauen und soll jede einzeln oder in Gruppen 
angesteuert werden.
Welche Leistung oder Nennstrom hat jede Leuchte?

Ggf. reicht es einen Arduino Uno zu verwenden.

von MaWin (Gast)


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Sicher kann man die ganze 12V Stromzuführung zu einem CCFL Inverter von 
einem Ausgang eines rPi steuern lassen, ich würde einen N-MOSFET nehmen 
der bei 2.7V am Gate voll durchsteuert wie IRF7401.

Aber mit blinken oder gar dimmen wird das nicht so doll: Einersets ist 
der rPi wegen der Bloatware darauf nicht zeitstabil bei der Steuerung, 
zum anderen zünden die CCFL je nach Wärme und Wetter unterschiedlich 
schnell und dimmen geht schon gar nicht.

Es gibt CCFL Inverter mit Steuereingang, meist aus TFT Backlights, die 
lassen sich über den Steuereingang, der TTL kompatibel ist, nicht nur 
schalten sondern sogar dimmen, wenn auch ehen von 30%-100% und nicht ab 
0%.
Manche wollen PWM, andere SPI Bus Daten, man braucht also das Datenblatt 
der Inverter (chips).

von Harald W. (wilhelms)


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Dennis W. schrieb:

> also ist mir in den Sinn gekommen eine Transistor-Schaltstufe
> mit 5V Versorgung des Pi-Netzteils zu machen und eine zweite für die
> Leistung mit 12V dahinter.

Ja, zwei getrennte Netzteile zu nehmen, ist eine gute Idee,
weil so gegenseitige Störungen leicht vermieden werden können.

> Allerdings Relais fallen ja meiner Einschätzung nach raus
> wegen der Häufigkeit des Schaltens,

Nicht unbedingt, aber hier sind Transistoren wirklich besser
geeignet.

> kann ich einen Transistor nehmen und dadurch in Kauf nehmen, dass
> Strom zwischen den 5V und 12V Kreisen fließt,

Bei Verbindung nur der beiden "Massen" gibt es keine störende
Verkopplung.

> oder sollte es lieber galvanisch getrennt sein?

Das ist in diesem Fall unnötig und vergrössert nur die
Störanfälligkeit

> Gibt es noch gute Alternativen an die ich nicht gedacht habe?

Ja, einfache Transistoren. :-)

: Bearbeitet durch User
von Dennis W. (dennis1993)


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Super, vielen Dank euch allen!
Ich habe mal genauer nachgefragt: er will das Wohl als 
Beleuchtungselement einer Partylocation nutzen. Er hatte sowas ähnliches 
wohl schon mal irgendwo gesehen mit solchen Röhren.
Die klassischen CCFLs für PCs oder so haben ca. 3-5W, also nicht 
furchtbar viel.
Die Zeitstabilität vom Pi ist wahrscheinlich nicht so kritisch, aber 
vermutlich wäre ein Arduino tatsächlich schöner, dann könnte man 
zeitstabil sogar die Frequenz regeln. Der Ansatz mit den TTL 
Steuereingängen klingt vielversprechend!

von Alex G. (dragongamer)


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Prinzipiell gäbe es auch die Möglichkeit mittels Thyristoren statt 
Mosfets, direkt die Wechselspannung die an die Röhre selbst geht, zu 
schalten. Damit wäre auch Dimmen möglich (Phasenanschnittsteuerung oder 
auslassen von Wellen).
Dann ist allerdings wirklich ein direkter uC nötig statt dem Raspi.


Btw. wenn es etwas dicker als die Teile im PC sein darf, gibt es 
richtige LED Röhren: 
https://www.amazon.de/Xenotec-IR-Fernbedienung-automatischen-Betriebsspannung-Steckertrafo/dp/B06XWDKX2S/ref=sr_1_2?s=lighting&ie=UTF8&qid=1545524129&sr=1-2&keywords=Leuchtstoffr%C3%B6hre+Farbig

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Alex G. schrieb:
> Prinzipiell gäbe es auch die Möglichkeit mittels Thyristoren statt
> Mosfets, direkt die Wechselspannung die an die Röhre selbst geht, zu
> schalten. Damit wäre auch Dimmen möglich (Phasenanschnittsteuerung oder
> auslassen von Wellen).

Ähm, die CCFL werden mit einigen 10kHz betrieben, da macht man keinen 
Phasenanschnitt mehr, und auf gar keinen Fall mit einem Thyristor.

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