Hallo zusammen, ich bin gerade am Basteln eines 5V LED-Strips, den ich mittels PWM eines Attiny13 dimmen kann. Versorgt wird das über ein herkömmliches 5V Handynetzteil via USB-C. Das funktioniert soweit auch ganz gut, jedoch habe ich bauartbedingt ziemlich hohe Spannungsschwankungen von ca. 780mVpp am Netzteil. Ich habe probiert ein ein LC-Siebglied einzubauen, wodurch ich den Ripple bereits auf 180mVpp reduzieren konnte, ich bin noch am experimentieren, wie ich mindestens <100mVpp erreichen kann. Da ich zum ersten Mal mit sowas experimentiere, bin ich mir aber nicht ganz sicher, an welcher Stelle in der Schaltung das Siebglied platziert werden soll. Gesteuert wird über N-Mosfet. Das Siebglied am besten direkt nach dem postiven USBC-Socket-Eingang, vor +LED-Strip, zwischen -LED-Strip und Drain oder nach Source?
Zwischen Leistungsteil und dem Schaltungsteil, der durch den Ripple gestört wird.
Wenn du das Netzteil, das auch noch anderes versorgt, vor den Stromschwankungen der PWM betriebenen LEDs,schützen willst, dann kommt ein Stützelko vor dem MOSFET und die Drossel vor diesen Stützelko auf dem Weg zum Netzteil Bei masseschaltendem N-Kanal-MOSFET
1 | +5V--+--L--+--|>|--+ |
2 | | | LEDs | |
3 | uC-- C --|I MOSFET |
4 | | | | |
5 | GND--+-----+-------+ |
Wenn ein P-Kanal MOSFET plus schaltet
1 | +5V--+-----+-------+ |
2 | | | | |
3 | uC-- C --|I MOSFET |
4 | | | LEDs | |
5 | GND--+--L--+--|<|--+ |
schau mal nach Kapazitätsmultiplizierer, das wird ein Transistor durch ein LC oder RC Glied gesteuert dahinter hast du dann eine saubere Spannung. Gibt ein EEVBLOG-Video dazu, da schalter er das hinter ein Stepdown Schaltnetzteil und der unerwünschte Ripple ist dann weg. Manche Schaltnetzteile kommen mit einer gepulsten Last überhaupt nicht klar.
Michael B. schrieb: > Bei masseschaltendem N-Kanal-MOSFET ... > Wenn ein P-Kanal MOSFET plus schaltet ... So ganz ohne Vorwiderstand ist das aber ein LED Killer.
ja ich bin davon ausgegangen das man eine LED (oder LED-Reihe) nicht ohne Widerstand betreibt. Sorry mein Fehler
Flets G. schrieb: > ich bin gerade am Basteln eines 5V LED-Strips, Wer jetzt schon mal weisse LEDs mit einer Vf von 5V gesehen hat erhebe seine Stimme oder schweige bitte was die Notwendigkeit eines Vorwiderstandes angeht.
Flets G. schrieb: > bauartbedingt Wie begründt sich dieser Ripple durch irgendeine Bauart? > ziemlich hohe Spannungsschwankungen von ca. 780mVpp am Netzteil. Wie sieht der Aufbau aus und wie und wo hast du diesen Ripple gemessen? > habe probiert ein ein LC-Siebglied einzubauen Hast du auch einfach mal eine anständige Entkopplung mit einem richtig platzierten Elko probiert? > Das Siebglied am besten direkt nach dem postiven USBC-Socket-Eingang, > vor +LED-Strip, zwischen -LED-Strip und Drain oder nach Source? Der Blockkondensator gehört an den Stromkreis, der die Probleme macht. Und zwar so, dass er vorranggig für diesen Stromkreis wirkt. > wie ich mindestens <100mVpp erreichen kann. Kleiner formaler Widerspruch, denn wenn du **mindestens 100mVpp** erreichen willst, dann hast du diesen Mindestwert mit 780mV gut überschritten. Und wenn du **weniger als 100mVpp** haben willst, dann sollte das "höchstens 100mVpp" heißen. Weil du also höchstens 100mVpp meintest ein Frage: warum willst du höchstens 100mVpp Ripplespannung erreichen? Welchen Zwang hast du, für deine Digitalschaltung weniger als 100mVpp Ripple zu brauchen? > Das Siebglied am besten direkt nach dem postiven USBC-Socket-Eingang, > vor +LED-Strip, zwischen -LED-Strip und Drain oder nach Source? Zeichne doch bitte einfach einen Schaltplan von deiner Schaltung mit Bauteilnamen und Bauteilwerten/-typbezeichnungen (denn Schaltpläne sind das weltweit anerkannte Kommunikationmittel unter Elektronikern, und dann hat sich auch das Herumgerate um irgendwelche Widerstände). Und poste auch ein Foto von deinem Aufbau und zeichne dort ein, wo das Oszilloskop angeschlossen ist. Zeig auch einen Screenshot von den Messungen, damit man abschätzen kann, welche Art von Störung du da überhaupt bekämpfen willst. Dann erst kann man wirklich brauchbare Tipps geben. Derzeit ist es wie wenn du in der Autowerkstatt anrufst und sagst: an meinem Auto klappert etwas, aber wenn ich einen Sack Zement in den Kofferraum lege, dann klappert es etwas weniger. Wie kann ich das Klappern noch weiter reduzieren?
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Bearbeitet durch Moderator
Flets G. schrieb: > Das funktioniert soweit auch ganz gut, jedoch habe ich bauartbedingt > ziemlich hohe Spannungsschwankungen von ca. 780mVpp am Netzteil. Und was stört Dich daran, wirkt sich das irgendwie auf den Leuchteindruck der LEDs aus? Ich hätte bei einer 5V PWM auch mit 5Vpp Ripple gerechnet.
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mit_LC-Glied.png
56 KB -
ohne_LC-Glied.png
46 KB -
Breadboard_2.jpg
240 KB -
Breadboard.jpg
240 KB
Sorry fürs Lange warten, bin erst heute wieder dazu gekommen. Also ich hab ein paar Bilder von den Messungen und dem Aufbau gemacht. Gedimmt wird der 5V-LED-Streifen (MIT integrierten Vorwiderständen) auf dem Breadboard über einen IRFZ44N mithilfe eines Signalgenerators (hier 590Hz, 3.3Vpp, 50% Duty Cycle). Drossel: 330uH Elkos: 690uF Direkt am Eingang befindet sich noch ein 100nF Kerko für Glättung von Spikes, die auftreten. Die beiden Messungen zeugen oben das PWM Signal, das am Mosfet anliegt und unten die Spannung am USBC-Port, mit LC-Glied und ohne. Und ja, an den LEDs erkennt man keinen Unterschied, die lassen sich ohne Probleme oder Helligkeitsänderungen/ Flackern dimmen, Sorge hat mir eben der hohe Ripple bereitet, der dem Netzteil sicherlich nicht gut tut, deswegen wollte ich hier den Ripple auf ein Minimum reduzieren und meiner Recherche nach sollte die Ripplespannung bei 5V-Netzteilen bei unter 100mV liegen.
Diese ganz kurzen Spikes sind immer noch da. Die stammen nicht von deiner PWM, denke eher von deinem Schaltnetzteil.
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So jetzt auch mit Schaltplan (kann jetzt das alte Bild mit dem falsch platzierten Kerko (nach LED-) nicht mehr entfernen, also bitte ignorieren) Thomas schrieb: > Diese ganz kurzen Spikes sind immer noch da. Die stammen nicht von > deiner PWM, denke eher von deinem Schaltnetzteil. Ja das weiß ich. Die Spikes die ich mein, sieht man auf den Messungen nicht, weil ich vergessen habe, den Kerko bei der ersten Messung zu entfernen
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Bearbeitet durch User
Na bei dem Brotbrett-Aufbau und den langen Messstrippen würde ich mal sagen: wer misst, misst Mist! Ok, der Aufbau ist auch Mist. Steckbretter sind für sowas ungeeignet und die langen Eisenleitungen auch.
häng doch mal dein Oszi an LED+? Hast du überhaupt einen Last dran. Denn du misst ja mit deinem Oszi noch vor dem Filter. Auf der Ansteuerseite zum Gate ist das Signal ja sauber. Und den Filter größer auslegen, so das die Spannung bei z.B. 50% PWM erst nach 10 Flankenwechseln 50% der max. Spannung erreicht oder die PWM Frequenz erhöhen.
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