Guten Tag, ich verwende folgenden LED-Strip, welchen ich mit einem Raspberry Pi 4 Model B steuere: https://www.btf-lighting.com/products/ws2812b-led-pixel-strip-30-60-74-96-100-144-pixels-leds-m?variant=25586940018788 Ich habe den Strip nach 253 LEDs abgeschnitten (0,3W * 253 LEDs = 75,9W). Laut Herstellerangaben bräuchte ich daher ein Netzteil mit 75,9W / 5V = 15,2A. Das kommt mir irgendwie sehr viel vor, was dann an Strom durch die dünnen Kupferleitungen des LED Strips geht, oder nicht? Elektrotechnik ist bei mir schon etwas her, aber müsste der Leitungsquerschnitt bei soviel Ampere nicht enorm sein? Ich hatte noch ein 5V 10A Netzteil (https://www.amazon.de/gp/product/B07PBNCFDG/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o02_s00?ie=UTF8&psc=1) hier rum liegen und habe es damit bereits probiert, indem ich den LED-Strip mit einer DC-Buchse (https://www.amazon.de/gp/product/B07BPSCNSM/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o02_s01?ie=UTF8&psc=1) versorgt habe. Das hat grundsätzlich auch funktioniert, allerdings nicht bei höherer Helligkeit. Dort haben manche LEDs dann falsche Farben angezeigt. Vermutlich wegen dem zu hohen Stromverbrauch. Gerne würde ich den Raspberry Pi und den LED-Strip mit einem einzigen Netzteil gleichzeitig versorgen, damit ich zu meinem Projekt nur ein Kabel führen muss. Wäre das grundsätzlich möglich und was müsste ich dafür beachten? Der Raspberry Pi benötigt ja eine Versorgung über USB-C. Könnt ihr mir ein Netzteil empfehlen und sagen, ob das alles so funktionieren kann? Vielen Dank schon einmal für die Hilfe! Beste Grüße Basti
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Deshalb führt man bei solchen Strips den Strom parallel über ein dickes Kabel und speist alle 0.5-2m in den LED strip ein.
Basti G. schrieb: > kommt mir irgendwie sehr viel vor Tja, ist aber so. Wenn alle LED in dem Strip auf voller Helligkeit weiss leuchten sollen braucht die halt den Strom, und das Netzteil muss den liefern können. WS2812 sind ja nun auch nicht als Effizienzwunder verschrien, der IC frisst schon mal die halbe Leistung. Aber du wolltest es ja einfach. Bei so hohen Strömen sollte man den Strip an mehreren Stellen plus und Masse zuführen, damit nicht auf Grund des Spannungsabfalls die hinteren LED verhungern. Basti G. schrieb: > Könnt ihr mir ein Netzteil empfehlen Meanwell. Achte noch auf das 3.3V Problem bei der Ansteuerung der WS2812, dazu gibt es mehrere Methoden. Es soll ja betriebssicher funktionieren. https://dordnung.de/raspberrypi-ledstrip/ws2812 Eher gepfuscht: https://hackaday.com/2017/01/20/cheating-at-5v-ws2812-control-to-use-a-3-3v-data-line/
Michael B. schrieb: > Achte noch auf das 3.3V Problem bei der Ansteuerung der WS2812 Aktuelle Versionen der WS2812-Controller sind explizit mit 3,3V ansteuerbar.
Michael B. schrieb: > Eher gepfuscht: > > https://hackaday.com/2017/01/20/cheating-at-5v-ws2812-control-to-use-a-3-3v-data-line/ Richtig & modern macht man das z.B. mit einem 74LVC1G17. Jack V. schrieb: > Aktuelle Versionen der WS2812-Controller sind explizit mit 3,3V > ansteuerbar. Wenn man eine seriöse Quelle hat, ja. ;-)
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Michael B. schrieb: > Meanwell. Also dieses zum Beispiel: https://www.conrad.de/de/p/mean-well-rsp-100-5-ac-dc-netzteilbaustein-geschlossen-20-a-100-w-5-v-dc-1-st-1292898.html Andreas B. schrieb: > Deshalb führt man bei solchen Strips den Strom parallel über ein dickes > Kabel und speist alle 0.5-2m in den LED strip ein. Michael B. schrieb: > Bei so hohen Strömen sollte man den Strip an mehreren Stellen plus und > Masse zuführen, damit nicht auf Grund des Spannungsabfalls die hinteren > LED verhungern. Könnt ihr mir sagen, wie dick das Kabel dann sein muss bzw. wie ich das berechne? Michael B. schrieb: > Achte noch auf das 3.3V Problem bei der Ansteuerung der WS2812, dazu > gibt es mehrere Methoden. Es soll ja betriebssicher funktionieren. Was genau meinst du mit "betriebssicher"? Ich habe auch gelesen, dass sich aktuelle WS2812-Controller mit 3.3V ansteuern lassen. Momentan betreibe ich den Strip auch direkt am Raspberry Pi mit den 3.3V. Ist das irgendwie unsicher oder gefährlich? Auf der Seite des LED-Strips konnte ich dazu jetzt keine verlässlichen Informationen finden. Und ja, ich weiß. Der LED-Strip ist vielleicht nicht gerade von einem bekannten Hersteller aber ich habe ihn jetzt nunmal und möchte damit meine ersten Dinge ausprobieren. Ich hoffe ihr könnt mir dabei helfen. Kann ich den Raspberry Pi denn mit dem gleichen Netzteil versorgen, wie den LED-Strip?
'Meanwell' ist schon mal nicht schlecht. Wenn du gerade bei der Recherche bist... Ich würde noch drauf achten, dass im Datenblatt die minimale Last mit angegeben ist. (Außer 'min. Load = 0' ist bei Meanwell mittlerweile Standard. Weiß nicht.) bei dem hier (nur als Beispiel!!): https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/001297274DS01/datenblatt-1297274-mean-well-rs-150-24-acdc-netzteilbaustein-geschlossen-65-a-156-w-24-vdc-1-st.pdf steht bei 'Load Regulation': "5. Load regulation is measured from 0% to 100% rated load." extra mit dabei.
Basti G. schrieb: > Momentan betreibe ich den Strip auch direkt am Raspberry Pi mit den > 3.3V. Ist das irgendwie unsicher oder gefährlich? > Auf der Seite des LED-Strips konnte ich dazu jetzt keine verlässlichen > Informationen finden. Eben drum solltest du dir des Problems bewusst sein und z.B. überprüfen, welche WS2812 verbaut wurden.
Andreas B. schrieb: > Richtig & modern macht man das z.B. mit einem 74LVC1G17. und altdeutsch mit einem BC NPN Transistor in Basis Schaltung je nach dem was einem liegt oder was leicht beschaffbar ist.
Basti G. schrieb: > Könnt ihr mir sagen, wie dick das Kabel dann sein muss bzw. wie ich das > berechne? Sollte am besten 4mm² sein. Kannste auch berechnen, hilft aber nicht viel, weil es Kabel nicht in beliebigen Querschnitten gibt. Nach 2,5mm² kommt 4mm², dann 6mm².
Basti G. schrieb: > Ich habe den Strip nach 253 LEDs abgeschnitten (0,3W * 253 LEDs = > 75,9W). Allerdings, willst du damit eine Turnhalle beleuchten? Die Rechnung ist jedenfalls richtig. > was dann an Strom durch die dünnen Kupferleitungen > des LED Strips geht, oder nicht? An dem Punkt scheitern die Leute auch immer wieder. Ich habe dazu mal einen Aufsatz geschrieben, den ich dir empfehle: http://stefanfrings.de/ws2812/index.html Basti G. schrieb: > Könnt ihr mir sagen, wie dick das Kabel dann sein muss bzw. wie ich das > berechne? Letztendlich willst du von den 5 Volt die das Netzteil liefert möglichst wenig verlieren. Insofern: Je dicker, umso besser. http://shelvin.de/kupfer-leiter-widerstand-berechnen/ Der Spannungsabfall ist Strom in Ampere multipliziert mit dem Leitungswiderstand. Den willst du mit Sicherheit deutlich unter 0,5 Volt halten. Nimm da mal ruhig ein separates 2,5mm² Kabel für jeden Einspeisepunkt, und mache das alle 2 Meter.
Stefan F. schrieb: > Letztendlich willst du von den 5 Volt die das Netzteil liefert möglichst > wenig verlieren. Insofern: Je dicker, umso besser. > ... > Den willst du mit Sicherheit deutlich unter 0,5 Volt > halten. Die Welt hat sich in den letzten 40 Jahren weiterentwickelt und Kupfer ist teuer geworden. Man kann ohne Probleme mit dünneren Leitungen arbeiten, wenn man an Stelle von 5V die Versorgung z.B. mit 24V macht. Bei 76W sind das dann gerade noch gut 3A und wenn dann mal ein paar Volt fehlen, juckt das bei 24V auch niemanden. Vor jeder Einspeisestelle der LED-Kette kommt dann ein kleiner Step-Down Wandler, der quasi vor-Ort die 5V erzeugt. Innerhalb der Kette kann man dann noch mit gegenläufiger Einspeisung arbeiten, damit die "hinteren" LEDs spannungsmäßig nicht benachteilig sind. Bei WS2812 hängt der Effekt allerdings auch von der Steuerung ab.
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Joachim B. schrieb: > Andreas B. schrieb: >> Richtig & modern macht man das z.B. mit einem 74LVC1G17. > > und altdeutsch mit einem BC NPN Transistor in Basis Schaltung je nach > dem was einem liegt oder was leicht beschaffbar ist. Genau das habe ich mal versucht und das Ergebnis mit dem Oszi mal angeschaut. Ueber das Resultat sprechen wir mal lieber nicht. ;-) Danach dann zum 74LVC1G17 gegriffen. Das gibt dann knackscharfe Rechtecke.
Danke für die bisherige Hilfe und die Diskusionnen. Stefan F. schrieb: > An dem Punkt scheitern die Leute auch immer wieder. Ich habe dazu mal > einen Aufsatz geschrieben, den ich dir empfehle: > http://stefanfrings.de/ws2812/index.html Der Artikel war sehr interessant und die Erklärungen haben mir für das Verständnis gut geholfen. Danke! Bei einigen Dingen steht bei mir jedoch noch ein Fragezeichen. 1. Was wäre eigentlich eine Alternative zu WS2812 gewesen, wenn ich jede LED einzeln ansteuern und RGB darstellen will? Weil mir scheint es, als wäre die WS2812 bei einigen hier nicht gerade beliebt. Michael B. schrieb: > Eben drum solltest du dir des Problems bewusst sein und z.B. überprüfen, > welche WS2812 verbaut wurden. 2. Ich verstehe nur noch nicht, warum ich das herausfinden sollte/muss. Wie gesagt steuere ich das Ganze momentan mit 3.3V und es funktioniert. Daher meine Frage, ob das irgendwie "gefährlich" oder "unsicher" ist, da hier von "Es soll ja betriebssicher funktionieren" gesprochen wurde. Kann mir das vielleicht jemand erklären, was das Problem ist? 3. Mir ist nun einigermaßen klar, wie ich die Stromversorgung verkabeln muss. Bisher ist aber noch niemand darauf eingegangen, ob und wie ich den Raspberry Pi mit dem gleichen Netzteil versorgen kann. Wäre das möglich und wenn ja, wie? 4. Abwärme Ich habe die LED quasi als Backlight in einer Art Bilderrahmen verbaut. Am liebsten würde ich das neue Netzteil, welches ich mir kaufen werde, in diesem Bilderrahmen verbauen. Die Luftzirkulation ist dann natürlich begrenzt, wenn das Bild an der Wand hängt. Könnte das ein Problem sein, oder sondern diese Netzteile nicht allzuviel Wärme ab? Der LED-Strip ist drum herum im Rahmen eingelassen. Um ein schöneres verstreutes Licht zu erhalten würde ich gerne eine Art Milchglasfolie o. Ä. drum herum aufbringen. Könnte das ein Problem mit der Abwärme geben?
Rainer W. schrieb: > Man kann ohne Probleme mit dünneren Leitungen arbeiten, wenn man an > Stelle von 5V die Versorgung z.B. mit 24V macht. Ja, geil, noch besser 230V, spar man das Netzteil. Blöd nur, dass die WS2811 von deiner genialen Idee nichts halten.
Andreas B. schrieb: > Genau das habe ich mal versucht und das Ergebnis mit dem Oszi mal > angeschaut. Ueber das Resultat sprechen wir mal lieber nicht. ;-) ich brauche mehr Details :-) (alter Spruch vom Chef) Soweit ich mich zurück erinnere hat eine Basisschaltung eine hohe Grenzfrequenz und wurde gerne in Tuner verwendet und jeder BC ab BC107 hat eine Fg von 100 MHz das sollte also reichen für schöne Flanken. https://www.farnell.com/datasheets/3094291.pdf Transition Frequency fT Ic=10mA, Vce=5V, f=100MHz 150 MHz https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0205081.htm Wegen der sehr starken Stromgegenkopplung kann die Basisschaltung bei hohen Frequenzen (HF) als Spannungs- und Leistungsverstärker eingesetzt werden.
Joachim B. schrieb: > ich brauche mehr Details :-) (alter Spruch vom Chef) Der entsprechende Thread ist hier: Beitrag "Re: WS2812B mit 3.3V ansteuern" Mehr weiß ich auch nicht mehr. Da warst Du aber auch mit beteiligt. ;-)
Michael B. schrieb: > Rainer W. schrieb: >> Man kann ohne Probleme mit dünneren Leitungen arbeiten, wenn man an >> Stelle von 5V die Versorgung z.B. mit 24V macht. > > Ja, geil, noch besser 230V, spar man das Netzteil. > > Blöd nur, dass die WS2811 von deiner genialen Idee nichts halten. laberkopp wollte der Schnellste sein, hat daher nur die ersten paar Sätze gelesen, und damit nichts verstanden ...
Basti G. schrieb: > Mir ist nun einigermaßen klar, wie ich die Stromversorgung verkabeln > muss. Bisher ist aber noch niemand darauf eingegangen, ob und wie ich > den Raspberry Pi mit dem gleichen Netzteil versorgen kann. Wäre das > möglich und wenn ja, wie? In meinem WS2812 Artikel habe ich dafür ein konkretes Schaltbild gezeigt und erklärt, was dabei wichtig ist (wo GND angeschlossen wird) > Was wäre eigentlich eine Alternative zu WS2812 gewesen? weiss ich nicht > Könnte das ein Problem sein, oder sondern diese Netzteile nicht allzuviel Wärme ab? Das kann man nicht pauschal beantworten. Probiere es aus. > würde ich gerne eine Art Milchglasfolie o. Ä. drum herum aufbringen. Könnte das ein Problem mit der Abwärme geben? Auch hier ist keine pauschale Antwort möglich.
Andreas B. schrieb: > Der entsprechende Thread ist hier: > Beitrag "Re: WS2812B mit 3.3V ansteuern" > Mehr weiß ich auch nicht mehr. Da warst Du aber auch mit beteiligt. ;-) kann sein da ich viel mit den WS gebastelt hatte, bei meiner WC24h mit 400 LED habe ich alle 36 LED einen eigenen stepdown von 24V/5V spendiert, denn die Stripes mögen 10mm² an die Kontaktflächen gelötet nicht, kleiner Scherz. Mit 24V zu den Stepdown wird es viel entspannter und selbst 22V am Stepdown durch schlanke Leitungen stören bei der Wandlung zu 5V nicht.
Andreas B. schrieb: > Genau das habe ich mal versucht und das Ergebnis mit dem Oszi mal > angeschaut. Ueber das Resultat sprechen wir mal lieber nicht. Dann also nicht. Vermutlich hast du bei deiner Schaltung irgendetwas falsch gemacht.
Rainer W. schrieb: > Dann also nicht. Vermutlich hast du bei deiner Schaltung irgendetwas > falsch gemacht. Du kannst gerne zu dem genannten Thread wechseln und uns zeigen, wie man es richtig macht. Dann können wir alten gescheiterten Hasen noch etwas von dir lernen.
Michael B. schrieb: > Blöd nur, dass die WS2811 von deiner genialen Idee nichts halten. Die WS2811 bekommen davon gar nichts mit - einfach nicht schon nach dem ersten Satz geschwächt aufhören zu lesen.
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Rainer W. schrieb: > Dann also nicht. Vermutlich hast du bei deiner Schaltung irgendetwas > falsch gemacht. Das war der Thread dazu: Beitrag "WS2812B mit 3.3V ansteuern" Zeige uns dort deine "richtige" Lösung und Osziloskop-Bilder vom Erfolg.
Ich spiel jetzt einfach mal Beamter und sage das alle bisher empfohlenen NEtzteile nicht für LED Beleuchtung zugelassen sind. Sei es aus EMV Gründen oder weil sie einfach überhaupt nicht sicher zwischen Primär- und Sekundär trennen. "Eigentlich" kann man höchstens etwas wie die Meanwell HLG Serie nehmen. Die gibts aber natürlich nicht mit 5V. Und ich höre jetzt schon wie die Buchstaben getippt werden: Interessiert doch zuhause keinen, Du hast ja keine Ahnung, Funktoniert doch... :)
Ich A. schrieb: > Ich spiel jetzt einfach mal Beamter und sage das alle bisher empfohlenen > NEtzteile nicht für LED Beleuchtung zugelassen sind. Nur zu, verklage 30.000 Händler und werde reich.
Stefan F. schrieb: > Zeige uns dort deine "richtige" Lösung und Osziloskop-Bilder vom Erfolg. Ja, ich bin auch neugierig.
Matthias S. schrieb: > Basti G. schrieb: >> Könnt ihr mir sagen, wie dick das Kabel dann sein muss bzw. wie ich das >> berechne? > > Sollte am besten 4mm² sein. Kannste auch berechnen, hilft aber nicht > viel, weil es Kabel nicht in beliebigen Querschnitten gibt. Nach 2,5mm² > kommt 4mm², dann 6mm². 4mm² lassen sich aber nicht sinnvoll anlöten. Rechne mit 10A pro mm² weniger ist besser. Ich würde 0,5mm² oder 1mm² Kabel je nach Platz und Lötfähigkeiten zu Jeder Einspeisung legen und dann an zentraler Stelle alle plus und alle minus an das Netzteil machen. Lässt sich wesentlich besser als ein 4mm² verarbeiten und löten.
Frederic S. schrieb: > 4mm² lassen sich aber nicht sinnvoll anlöten. An der Übergangsstelle kann man ja ein Stückchen dünneres Kabel benutzen. Wie Bonding Drähte im IC.
4mm2 Kabel mitfuehren und von dort aus die Abzweigungen mit 0.5mm2 an den Strip loeten.
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