Moin Forum (und Vorsicht: Wall of Text incoming)! Es gibt ja Geräte in freier Wildbahn, z.B. im Effektbereich, die mit einigen RGB-LEDs im 1-5W-Bereich arbeiten und sie als "adressierbare Pixel" wie etwa beim Klassiker WS2812 nutzen. Genauer: jede ist unabhängig in ihrer Farbe steuerbar. Wie genau machen die sowas im High-Power-Bereich? Angenommen, es müßten für eine Lichtinstallation etwa 30-60 RGB(W)-LEDs einzeln ansteuerbar sein. Jede Farbe ist bis 700mA Spitze bestrombar und sollte bei mindestens 40-50Hz zu updaten sein. Als Versorgung stünden die klassischen Spannungen von 5V, 12V und 24V zur Verfügung. Die verfügbare max. Helligkeit jeder LED/Farbe sollte dabei weitgehend erhalten / erreichbar bleiben, Lichtausbeute ist wichtig. Ich habe versucht, hier etwas darüber zu finden, habe auch per Google und bei Mouser nach möglichen IC-Lösungen gesucht - einfach weil ich davon ausgehe, daß es dafür Nachfrage und praktikable Lösungen geben müßte - aber habe keinen brauchbaren Erfolg gehabt. Möglicherweise falsch gesucht? I don't know. Mich interessieren konkrete ICs und sinnvolle Herangehensweisen. --- Grundlegende, eigene Gedanken mal vorweggenommen: Zuerst Termini wegen Mehrfachbelegung der "LED": LM = Leuchtmittel, die gesamte RGB(W)-LED mit ihren 3-4 Einzel-LEDs als Ganzes. iLED = Eine der 3-4 internen LEDs in einem LM. Jeder iLED eine eigene KSQ/Konstantstromquelle und eigene PWM zu geben, wäre völliger Quark, übertrieben - hätte im Prinzip aber den Vorteil maximaler Lichtausbeute. Mir kam dann die Idee, daß man evtl. Serienschaltungen machen könnte. Beispiel: GND - iLED1 - iLED2 - .. - iLED10 - KSQ - V+ Wenn ich (zurecht?) annehme, daß die KSQ sofort auf Veränderungen reagiert, könnte ich mir vorstellen, parallel zu jeder iLED im Strang einen Schalter (nMOS?) zu setzen, der PWM bekommt. Invertiert in diesem Fall, denn 1 bedeutet, daß die iLED kurzgeschlossen / übersprungen wird. So sollte es möglich sein, über eine KSQ mehrere davon zu betreiben und individuell ihre Helligkeit zu regeln. Ist aber eindimensional. Wenn man das matrixartig auffächert, dann könnte ich das Konzept mit jeder der drei (oder vier) Farben jedes LMs so aufbauen. Vier KSQs, jeweils eine für jede enthaltene Farbe, sowie 10 PWMs, jeweils Position 1-10 im Strang. Matrix ergibt, wenn ich nichts übersehe, nur Sinn, wenn man Dinge teilt. In diesem Fall PWM, das parallel alle vier Farben steuert. Das geht nur, wenn man auch die KSQs entsprechend mitsteuert - sie also farbabhängig einschaltet, während alle PWMs das Tastverhältnis für ebenjene Farbe ausgeben. Das Problem hierbei ist, daß in einem beliebigen Zeitintervall jeder Farbe nur knapp 25% der Zeit Energie gewidmet wird, denn die Stränge werden ja nacheinander durchgeschaltet. Dadurch fährt man praktisch schon eine PWM-Aussteuerung von nur 25%, und die eigentlichen (10) PWMs regeln nur innerhalb dieses Viertels. Für Anzeigen an Geräten völlig okay, aber hier in puncto Lichtausbeute eher unschön. Dazu kommt, daß ich nicht genau weiß, wie ich in dieser Konstellation die Schalter steuern muß und welche ich im günstigsten Fall dafür wähle. Die "floaten" ja - so habe ich bisher noch nicht praktisch damit gearbeitet. Aus Bauchgefühl würde ich zu n-MOSFETs tendieren, denn da muß ich ja "nur" die Ladung rein- und rausbekommen. Dennoch brauche ich dafür ja eine Referenz (zu Bulk, also Source). Für Hinweise, Tipps und Fingerzeige in die richtige Richtung, so daß ich weiterdenken kann und ggf. nicht auf Holzwege abbiege, bin ich dankbar! Mike
Beitrag #7048459 wurde von einem Moderator gelöscht.
WS2811 und Stromspiegel mit Transistoren, um auf den gewünschten Strom für die einzelnen LED-Chips zu kommen? Viel billiger wird's wahrscheinlich nicht. Alternativ einfach 60 WS2812B einsetzen und in der Software zu einem Pixel zusammenfassen. Gibt auch eine gleichmäßigere Ausleuchtung und die Wärmeableitung ist einfacher, weil weniger punktuell. Aber die Software muss das halt können. Beide haben nur 400 Hz PWM. Musst du wissen, ob das für dich akzeptabel ist.
Mike K. schrieb: > Wie genau machen die sowas im High-Power-Bereich? Ich habe jetzt nicht alles gelesen, aber eine einfache Lösung wäre ein WS2811 mit einem zusätzlichen Treiber zu verwenden.
Hallo, wenns ein paar mehr Ports pro Chip sein sollen schau der die WS2803s an. Sind 18 einzelne Kanäle pro Chip, dann noch einen entsprechenden Treiber (evtl reicht ein ULN) dahinter und fertig. Hätte zufällig noch 98 x WS2803s hier liegen, die könnte ich günstig abgeben. Nylonatathep
Wenn du wirklich Leistung brauchst, und auch die Lichtausbeute ohne große Verluste sein soll? µC und Leistungsfet mit anständigen Drosseln und LOW ESR Caps... Es sei den du magst Geflimmer. oder: pegelwendler schrieb: > Alternativ einfach 60 WS2812B einsetzen und in der Software zu einem > Pixel zusammenfassen. Ginge natürlich auch, bloß hast du da eine Weile mit bestücken :-)
Patrick L. schrieb: > bloß hast du da eine Weile mit bestücken :-) Ist das im Zeitalter von Bestückungsautomaten noch so wichtig? Ich habe keinen Industriefertiger-Background von daher interessiert mich das tatsächlich. Manuell einen Kühlkörper verschrauben stelle ich mir teurer vor als 60 WS2812B auf eine Aluplatine zu setzen.
pegelwendler schrieb: > Ist das im Zeitalter von Bestückungsautomaten noch so wichtig? Wenn es Einzelstücke sind ja. Normale Bestückungsautomaten kosten dann mehr "Rüstkosten" als das Material und die eigentliche Bestückung zusammen kostet. Die wenigsten haben neben den Industriebestückungs-Maschinen auch Prototypengerechte Bestückungsautomaten. Ich habe mir eine ganz speziell auf Prototypen und Kleineserien ausgelegte Maschine besorgt, (kein Billig CN Produkt) damit sind dann Einzelstücke dank Teach-in problemlos möglich und wenn da nur ein Typ platziert werden muss ist das mit einsetzen nur eines Autofeders schnell erledigt. Siehe Beitrag: Beitrag "Re: Hardware-Entwickler mit 100% HomeOffice?" Aber von Hand 60 Stück WS2812B zu platzieren, da ist man ne weile daran. 73 55
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pegelwendler schrieb: > als 60 > WS2812B auf eine Aluplatine zu setzen. Das reicht oft nicht zur Kühlung. Hängt natürlich davon ab, wieviel Platinenfläche pro LED zur Verfügung steht. Bei maximaler Packungsdichte (also ca. 7,5mm-Raster) reicht es jedenfalls nicht annähernd, um die LEDs mit voller Helligkeit zu betreiben. D.h.: Aluplatine muss dann auch wieder auf einen KK geschraubt oder geklebt werden.
nur mal so schrieb im Beitrag #7048459: > 30 oder 60... oder doch mehr? Und wie? 2*30? 6*10? 30-60 RGB(W)-"Leuchtmittel" ist die Größenordnung. Ihre Anordnung im elektrischen Sinne ist frei wählbar, so wie es am besten zur Schaltung paßt. > Kurze Frage: Was soll dargestellt werden (/können)? Erkennbare Bilder gingen mit so wenig Auflösung ja nicht. Korrekt. .. > Gehts allein um farbige Lichteffekte (fließende Muster etc.)? .. genau ;) Aktualisierungsrate habe ich oben im gleichen Satz mit drin: mindestens 40-50 Hz. Die PWM-Rate muß auch nicht massiv hoch sein, es ist dekorativer Natur. 400Hz finde ich hinnehmbar. pegelwendler schrieb: > WS2811 und Stromspiegel mit Transistoren Ist eine Idee, über die ich nachdenken werde! Dazu hatte ich auch dies gesehen: The N. schrieb: > mehr Ports pro Chip sein sollen schau der die WS2803s an. > 8 einzelne Kanäle pro Chip .. was insgesamt verlockend klingt! Denke ich drüber nach, danke! Ungerne würde ich eine große Anzahl kleiner WS2812 o.ä. auf einer Fläche haben wollen, die ich als einen Pixel schalte - eine Anforderung hier ist, daß die Lichtquelle hell und punktförmig, nicht flächig ist (wie ein kleines Spotlight) - aber das hatte ich oben nicht dazugeschrieben. Das war nur indirekt in der Ausgangssituation ("1-4W-LED") enthalten. Auch widerstrebt es mir, kommerzielle Fertiglampen dafür zweckzuentfremden. Den Gedanken hatte ich vorher mal kurz. Danke euch für die Ideen soweit! Interessant aber, daß da noch niemand einen kaufbaren IC gemacht zu haben scheint. High-Power-LEDs sind ja schon echt lange auf dem Markt, und individuelle Ansteuerung liegt als Anwendungsfall doch nicht fern. Denkbar für Leuchtreklame z.B. .. diese Riesen-"Displays" an Hochhäusern in Metropolen nutzen derartiges mit Sicherheit.
The N. schrieb: > wenns ein paar mehr Ports pro Chip sein sollen schau der die WS2803s an. > Sind 18 einzelne Kanäle pro Chip, dann noch einen entsprechenden Treiber > (evtl reicht ein ULN) dahinter und fertig. Wie soll das denn funktionieren? Der WS2803 bestimmt doch den Konstantstrom, aber nur bis 30 mA. Welchen externen Konstantstromtreiber willst du denn verwenden? Sicherlich kann man so ähnlich an die Aufgabenstellung herangehen. Wenn dabei die Verlustleistung beherrschbar bleiben soll (was bei 3 x 60 x 0,7 A = 126 A wohl ein Problem ist), dann wird es aber aufwendig. PWM-Controller, dahinter pro Kanal einen stromgeregelten Schaltregler, also insgesamt 180 Schaltregler. Ich würde mal vermuten, dass kommerzielle Großdisplays das so machen. Für die Schaltregler gibt es passende ICs. Die kann man dann auch mit 24V (oder mehr) betreiben, was die Anforderungen an die Stromversorgung etwas reduziert. EMV-mäßig ist das auch nicht ganz trivial.
Mja, ich habe mir die Idee mit dem WS28xx angesehen und sehe da auch kaum 'ne Möglichkeit. Theopraktisch wäre Gebastel mit 'nem Stromspiegel bzw einem stärkeren MOSFET vielleicht denkbar, aber ich bekomme das Feedback ja nicht zurück in den Chip. Wenn ich das draußen noch dranflaschen muß, hätte ich wieder vollwertige KSQs gebaut, denen ich ohne WS28xx einfach eine individuelle PWM geben könnte. An µCs mit vielen IOs mangelt es mir aktuell nicht. Das andere Problem ist der massiv hohe Strom und Verluste, wie Dieter schreibt. Daher hatte ich eingangs schon Serienschaltung mit ins Spiel gebracht. Dabei nehme ich einen String von 10 LEDs (bzw. jeweils einer Farbe von 10 LEDs, nicht alles gemischt) und hänge da eine KSQ dran. I ist überall gleich, sofern eine ausreichend hohe Spannung anliegt, also hätte ich damit alle im String z.B. mit 700mA versorgt. Um eine individuelle Steuerung zu erreichen, müßte ich da was parallelschalten, was dafür sorgt, daß einzelne LEDs zeitweise kurzgeschlossen werden. Der Chip hier ist ein Beispiel für eine mehrkanalige KSQ (und sogar verfügbar): MAX16826 https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX16826.pdf Und dieser hier ..: MAX25608 https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX25608.pdf .. macht genau das, was ich oben beschreibe; den fand ich gerade. Man schaltet ihn allen Einzel-LEDs in einem String parallel und er "mutet" dann nach angegebener Helligkeit entsprechend. Der ist allerdings nicht verfügbar. Aber so etwas in der Art suche ich; scheint mir bisher der sinnvollste, ökonomischste und ökologischste Ansatz zu sein. Im Prinzip würde ich aber auch mal gerne darüber diskutieren (da ich ja eigentlich keine Logik brauche wegen mehr als 190 verfügbaren IOs und ausreichend Takt), ob sich der Teil mit den MOSFETS(?), die da intern sitzen und die einzelnen Elemente kurzschließen oder offenlassen, eventuell auch diskret aufbauen läßt. Wenn ja, dann rätsele ich darüber, wie. Alternativ gibt es vielleicht auch (einfachere) Bauteile, die genau diesen Teil drinhaben, und jemand hier kennt ein entsprechendes IC. Ich wüßte nicht, wie ich danach suchen sollte, alleine schon terminologisch nicht. Letzten Endes ist es eine Reihenschaltung einiger (8+?) MOSFETs mit passenden Treibern, Schutzvorkehrungen und µC-freundlichen Logikeingängen.
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