ich möchte gern die Ambiente Beleuchtung in meinem Auto erweitern. Die vorhandene Beleuchtung wird über das LIN Protokoll gesteuert. Die einzelnen Leuchten werden also einzeln angesteuert. Eine einfache Erweiterung scheint hier nicht möglich.
Meine Idee ist nun, dass ich über eine der Leuchten das vom entsprechenden RGB Controller bereitgestellte RGB Signal für die verbaute SMD LED abgreife, es über einen RGB Amplifier verstärke (der RGB Controller selbst leistet nur wenige mA) und damit dann die neuen RGB Strips versorge.
Ich habe bereits ein 4-adriges Kabel an die entsprechenden Punkte der verbauten Leuchte gelötet und die Spannung an einen der 3 Kanäle gemessen (siehe Anhang).
Nun bin ich auf der Suche nach einem passenden RGB Amplifier (am besten 3-Channel, möglich wäre aber auch 3x Single-Channel), der das entsprechende PWM Signal mit deutlich weniger als 5V Eingangsspannung auf 5V verstärken und das PWM Signal weiterreichen kann. Das i-Tüpfelchen wäre, wenn ich das Verstärkte Signal noch mit einem Poti einstellen könnte falls die neue RGB Strips heller sind, als die schon verbauten Leuchten. Aber das könnte ich auch u.U. mit einem nachgelagerten PWM Poti pro Kanal realisieren.
Das Problem bei solchen Produkten sind die fehlenden technischen Daten. Ohne zu wissen, was dieses Ding an seinen Eingängen braucht, kann man nur raten.
Du könntest versuchen, alle Eingänge des Moduls mit einem 2,2kΩ Widerstand auf 5V hoch zu ziehen. Das reicht vielleicht schon.
Drei stinknormale NPN mit Vorwiderstand tun nicht?
Oder müssen es fertige China-Module sein?
Dann bietet sich ein "I²C-Pegelwandler" für erste Versuche an:
https://www.aliexpress.com/item/1005006068381598.html
Damit machst du aus deinen 2.2V LED-PWM-Signalen 5V PWM-Signale.
Kann aber sein, dass der Pegelwandler mit 2.2V auch nicht klarkommt, hängt von den FETs ab, die dort verbaut sind.
Du könntest versuchen, alle Eingänge des Moduls mit einem 2,2kΩ
Widerstand auf 5V hoch zu ziehen. Das reicht vielleicht schon.
Parallel zu diesem RGB Amplifier hängt aber noch die bereits verbaute SMD LED auf der kleinen Platine. Würde sich dann nicht auch die Spannung an der SMD LED erhöhen?
Ach ja, achte darauf ob du das Signal invertieren musst. Falls der
bestehende LED-Treiber Low-Side schaltet.
Hier das Block Diagramm des verbauten RGB Controllers. Ich stecke leider nicht so in der Materie drin (die Lernkurve ist durch das Projekt aber schon merklich angestiegen), aber ich würde sagen, dass hier Low-Side geschaltet wird da die HV Eingänge 0 bis 3 vom Stromkreis her gesehen nach der SMD LED kommen.
Die 2V Eingangsspannung müssten passen und mittels Poti könnte ich dann die 5V Zielspannung einstellen.
Allerdings müsste ich davon dann für jeden Farbkanal jeweils einen Step-Up Converter in die Schaltung einbauen. Mit wieviel mA müsste ich hier rechnen? Der verbaute RGB Controller ist da nämlich limitiert:
1
Every output can be programmed to a maximum current of 35 mA through the built-in Flash memory
Und die bereits verbaute SMD LED benötigt ja auch ihren Strom.
Hier das Block Diagramm des verbauten RGB Controllers
[...]
hier Low-Side geschaltet wird
Ja.
D.H. wenn deine "Verstärker"-Platine ein "LOW" sieht, muss die entsprechende Zusatz-LED(-Farbe) an gehen.
Ist im Prinzip trivial, musst du aber wissen ob du das mit ein paar Transistoren und FETs "zu Fuß" machen willst, oder z.B. einen TTL-Inverter (mit Schmitt-Trigger-Eingängen) einsetzen willst.
Parallel zu diesem RGB Amplifier hängt aber noch die bereits verbaute
SMD LED auf der kleinen Platine. Würde sich dann nicht auch die Spannung
an der SMD LED erhöhen?
Nein, weil der Widerstand parallel zur LED liegt. Er verringert den Spannungsabfall an der LED in der Zeit, wo sie nicht leuchtet (bei HIGH Pegel).
Ist im Prinzip trivial, musst du aber wissen ob du das mit ein paar
Transistoren und FETs "zu Fuß" machen willst, oder z.B. einen
TTL-Inverter (mit Schmitt-Trigger-Eingängen) einsetzen willst.
Vielen Dank für den wertigen Input. Ich komme eher aus dem Niederspannungsbereich. Die Mikroelektronik ist für mich dann doch eher Neuland... Leider. Ist eigentlich ein spannendes Thema, aber mir fehlen da leider noch die Basics.
Dementsprechend traue ich mir nicht zu wie du so schön sagst "zu Fuß" zu gehen, sondern würde gern auf eine fertige Schaltung zurückzugreifen.
Du hattest etwas weiter oben einen Pegelwandler angesprochen. Da ich das Thema schon gern recht schnell zum Laufen bekommen möchte und nicht unbedingt 2 bis 3 Wochen auf eine kleine Platine aus Fernost warten möchte, bin ich deinem Ansatz gefolgt und habe mich im Netz umgeschaut.
Dieser Pegelwandler soll auch schon bei 1,5V schalten können. Allerdings lese ich nicht heraus, ob das PWM Signal auch durchgeschalten wird (aber vielleicht ist ja sowas bei solchen Pegelwandlern auch völlig normal?)
Was für mich auch nicht ersichtlich ist, mit wieviel mA ich die HV Seite belasten kann. Alles in allem sollten die zusätzlichen LED Streifen die 1000ma nicht überschreiben (ca. 300 mA pro Kanal).
Nein, weil der Widerstand parallel zur LED liegt. Er verringert den
Spannungsabfall an der LED in der Zeit, wo sie nicht leuchtet (bei HIGH
Pegel).
Hallo Monk,
auch dir besten Dank für den, anscheinend sehr einfachen, Lösungsansatz. Auch hier muss ich mich unbedingt einmal schlau machen, wie dieses "Hochziehen" der Spannung eigentlich funktioniert. Für mich war der Widerstand eigentlich immer das Werkzeug, um genau das Gegenteil zu bewirken.
Dieser Pegelwandler soll auch schon bei 1,5V schalten können. Allerdings
lese ich nicht heraus, ob das PWM Signal auch durchgeschalten wird (aber
vielleicht ist ja sowas bei solchen Pegelwandlern auch völlig normal?)
Was für mich auch nicht ersichtlich ist, mit wieviel mA ich die HV Seite
belasten kann. Alles in allem sollten die zusätzlichen LED Streifen die
1000ma nicht überschreiben (ca. 300 mA pro Kanal).
Dieser Pegelwandler ist auf jeden Fall für die PWM-Frequenzen geeignet (Geht ja auch für SPI oder I²C, was nochmal deutlich schneller ist)
Aber:
Der hat auf der Ausgangsseite nur 10k-Pull-Ups, bedeutet: das reicht nicht um damit direkt größere FETs anzusteuern.
Und das Signal wird auch nicht invertiert.
Du willst aber deinen "Mextronic Amplifier LED Signal Verstärker" weiterverwenden, nehme ich an? Könnte sein, dass der das mit dem Invertieren schon erledigt. Hab leider auf die Schnelle kein Datenblatt/Handbuch dazu gefunden.
Für den könnte dieser Pegelwandler schon ausreichen.
Du willst aber deinen "Mextronic Amplifier LED Signal Verstärker"
weiterverwenden, nehme ich an? Könnte sein, dass der das mit dem
Invertieren schon erledigt. Hab leider auf die Schnelle kein
Datenblatt/Handbuch dazu gefunden.
Für den könnte dieser Pegelwandler schon ausreichen.
Nein, ich habe diesen Amplifier wieder retourniert da er einfach zu groß ist und ich den nur hätte schwer im Auto verstauen können.
Die LEDs für die Eingänge haben zwar geleuchtet, aber ich tippe auch hier, dass die Signale zu schwach sind. An einem RGB Controller mit 5v Signal funktioniert er wunderbar.
Dieser hat dann tatsächlich auch funktioniert! Allerdings wurde auch das kleinste PWM Signal als 100% ausgegeben mit dem Ergebnis, dass sich der LED Streifen nicht dimmen ließ. Außerdem mischt das autoseitige System die Farbe Blau mit ein wenig Rot sodass eben ein grelles Lila ausgegeben wurde.
Welche Spannung liegt an Vs? Sind das 12V? Dann brauchst du evtl
zusätzliche Vorwiderstände.
Hallo Ernst,
anbei mal eine Messung der jeweiligen Kanäle bei der jeweils eingestellten Farbe auf 100% der Ambiente Beleuchtung im Auto.
Grün kommt knapp über die 3V, Blau macht eine Punktlandung und Rot kommt knapp über 2V. Die SMD LED auf dem autoseitigen Board hat auch keinerlei Vorwiderstände. Der autoseitige RGB Controller wird schon die passende Spannung der einzelnen RGB Kanäle regeln.
Um sicherzustellen dass ich auch alles richtig verdrahtet habe, anbei der RGB Amplifier einmal im Auto und einmal an einen RGB Controller mit 5V als Spannungsquelle angeschlossen.
Man kann gut erkennen, dass im Auto die Kanäle Grün und Blau zwar die Kontroll-LEDs am Eingang schwach zum leuchten bringen, aber anscheinend der RGB Amplifier hier nicht durchschaltet. Rot bleibt komplett dunkel.
An einem RGB Controller mit 5V angeschlossen, leuchtet dann auch die Kontroll-LEDs am Ausgang inkl. dem angeschlossenen RGB Strip.
In beiden Fällen wird der RGB Amplifier mit einer 5V DC Stromquelle betrieben.
Welche Spannung liegt an Vs? Sind das 12V? Dann brauchst du evtl
zusätzliche Vorwiderstände.
Meinst du, ich sollte mal VS des autoseitigen RGB Controllers gegen Masse des Auto messen? Macht es vielleicht Sinn, statt VS die 5V Stromquelle, welchen den RGB Amplifier betreibt, auch auf PWM1...4 zu legen? Oder könnte ich mir dadurch den autoseitigen RGB Controller grillen?
Welche Spannung liegt an Vs? Sind das 12V? Dann brauchst du evtl
zusätzliche Vorwiderstände.
Hallo Ernst,
tatsächlich liegt an VS 12V gegen Masse des Autos an. Ich verstehe nur nicht, warum dann der RGB Amplifier hier nicht durchschaltet? Angegeben wird der mit Eingangssignal: 3 ~ 20V PWM-Signal.
Du meintest, das könnte eventuell mit zusätzlichen Vorwiderständen klappen. Am Eingang von PWM1...4 liegt zwischen Klemme und Optokoppler ja schon ein 470 Ohm Widerstand. Ist der zu niedrig?
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