Ich hab vor Jahren schon mal ne Schaltung gebaut, um 12V-LED-Streifen mit PWM zu dimmen - die funktioniert soweit auch immer noch. Damals diente das ganze nur dazu, um Pattern bei Elektroparties zu schalten, heute will ich damit aber LEDs im Wohnraum dimmen :) Deswegen wollte ich mich noch mal vergewissern, ob die Schaltung so Sinn ergibt, und ob man insbesondere im Hinblick auf "Entstörung" und so etwas Dinge beachten muss. Ich weiss, dass das schnelle Schalten von Strömen durchaus Probleme an den "Flanken" machen kann, aber da hört es aber auch auf. Kurz zur Schaltung: ein PCA9685 (VCC 3,3V) schaltet qua TIP112-Transistoren die 12V der LED-Strips; ich rechne nicht mit Strömen >0,5A. Der PCA9685 kann pro Kanal 25mA liefern, da sollten die 220Ohm bei 3,3V eigentlich passen. Die PWM-Frequenz würde ich gerne "höher" wählen, da ich ab und an mit Kameras (Video-Konferenz) unterwegs bin; gleichzeitig will ich natürlich nicht wahnwitzige Störsignale versenden. Grundsätzlich funktioniert das ganze wie gesagt, ich frage mich nur, ob beispielsweise die TIP112 überhaupt "sinnvoll" sind, oder ob ihr da was besseres empfehlen könnt. Und halt die Frage, ob es noch weitere Bauelemente braucht, um irgendwelche schlechten Seiteneffekte wie Spannungsspitzen o.Ä. zu verhindern. Bin immer noch nicht gut darin, Schaltpläne zu zeichnen, aber hab mich bemüht. Der alte Strang dazu: Beitrag "Schwierigkeiten mit PCA9685 - LED dimmen" :)
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Lars G. schrieb: > Grundsätzlich funktioniert das ganze wie gesagt, ich frage mich nur, ob > beispielsweise die TIP112 überhaupt "sinnvoll" sind, oder ob ihr da was > besseres empfehlen könnt. Das ist eine klassische Anwendung für einen MOSFET, den IRLB 8721 z.B. kannst du 1:1 für deinen Darlington einsetzen. Lars G. schrieb: > Und halt die Frage, ob es noch weitere Bauelemente braucht, um > irgendwelche schlechten Seiteneffekte wie Spannungsspitzen o.Ä. zu > verhindern. Bei MOSFETs sind noch Pull-Downs am Gate sinnvoll, ansonsten findet sich die Schaltung so ohne weiteres in Millionen von Geräten, die LED-Strips ansteuern.
Lars G. schrieb: > Der PCA9685 kann pro Kanal 25mA liefern, da sollten die 220Ohm bei 3,3V > eigentlich passen Nein, er kann bei high nur 10mA liefern bei 3.3V Versorgung und das auch nur wenn sein open Drain Ausgang auf Push-Pull umprogrammiert wurde. Lars G. schrieb: > ich frage mich nur, ob beispielsweise die TIP112 überhaupt "sinnvoll" > sind Nein. Zum schalten nimmt man MOSFETs. Das spart auch den 220Ohm Widerstand. Da du nur 3.3V hast, muss es ein bei 2.7V voll durchschaltender LowLogicLevel sein, da du nur 0.5A schalten willst tut es ein IRLML2502 locker. Aber die Ausgänge sind nicht kurzschlusssicher. Es nützt auch nichts, wenn dein Netzteil nur 4A liefern könnte. Und eine Sicherung ist langsamer als der sterbende Transistor. Wenn Platine und LED in einem Gehause sind sind Kurzschlüsse nicht zu erwarten. Liegt ein LED Strip hinterm Sofa, muss man eines Tages damit rechnen. Was ist ein N!N1 ? Warum braucht man eine RTC ? Was ist U3 und warum kommt U3 ohne Abblockkondensatoren aus. Warum gibt es ein Display aber keine Eingabemöglichkeit ? Und letztlich: warum braucht man einen PCA9685, dein N!N1 hat 16 Ausgänge frei. Da 16 einzelne Überstromüberwachungen aufwändig sind, smart low side switches wie BD8LD650 teuer, würde ich einen einzelnen Widerstand in alle zusammengefassten Transistormasseverbindungen einschleifen (z.B. 16 x 0.5A = 8A, 0.05 Ohm macht 0.4V) und den Spannungsabfall an ihm per Analogeingang des N!N1 auswerten. Da damit ein Überstrom einer einzelnen Leitung der 16 Ausgänge nicht erkennbar ist, würde ich vor jeder PWM Umprogrammierung eine neue zu erwartende Stromobergrenze errechnen und bei deren Überschreitung alle Transistoren sofort abschalten. Der PCA macht das, auch wegen interleaved PWM, etwas schwieriger, aber nicht unmöglich.
Danke erstmal - das ein MOSFET sinnvoller ist, ist mir bekannt; ich hatte damals die TIP112 genommen, weil ich so ca. 64 Stück brauchte, und AliExpress noch kein Ding war... und die alternativen MOSFETs hätten damals an die 100€ gekostet. Ein Preisbereich bis sagen wir mal 0,40€ pro Kanal wäre mir für dieses Projekt aber alles noch recht. Gibt's zu dem IRLML2502 eine Variante in Nicht-SMD? Es wurde ja auch der IRLB 8721 vorgeschlagen. Es reicht mir schon, dass ich den fummeligen PCA9685 löten muss; davon habe ich aber noch ein paar auf Huckepackplatinen, die ich recyclen kann. Zu den Fragen: N!N1: NiceNano bzw. SuperMicro, nen Board auf ProMicro nrf52840-Basis. Eigentlich zur Tastatursteuerung beliebt, aber sehr angenehm als BLE-Peripheral. U3: son Stromversorgungschip der aus 12V 3.3V macht. Das ginge auch schöner, aber ich bin nen Noob und die Dinger funktionieren. Da ich nicht weiss was ein Abblockkondensator macht, und ob der auf der besagten Schaltung schon drauf ist: weiss ich nicht :) RTC: ja ehm... für ne... Uhrzeit? Ist allerdings auch optional. Eingabemöglichkeiten: man beachte die ausgeführten (und somit mitnichten unbeschalteten) I/Os. Da kann man je nach Programmierung Schalter/Rotary Encoder/was man mag anschließen. Und halt Steuerung per BLE :) Warum ich nicht direkt den Microcontroller für PWM nehmen: das mit dem PCA9685 hat sich für mich ja bewährt. Natürlich gibt's da viel für und wieder, aber so ist man vor allem auch unabhängiger in der Controllerwahl. Da ich den gleichen Core Code für unterschiedliche Boards verwenden möchte, macht das den Teil der gesamten Infrastruktur einfacher. Man kann sich da unterschiedliche Konzepte überlegen, aber für mich passt das so.
Lars G. schrieb: > Gibt's zu dem IRLML2502 eine Variante in Nicht-SMD? Nein, aber in TO-252 oder SOT-223.
Lars G. schrieb: > Danke erstmal - das ein MOSFET sinnvoller ist, ist mir bekannt; ich > hatte damals die TIP112 genommen, weil ich so ca. 64 Stück brauchte, und Deine bipolaren Darlingtons haben zumindest keine Gatekapazität, deren Umladung bei schneller PWM kritisch wird. > AliExpress noch kein Ding war... und die alternativen MOSFETs hätten > damals an die 100€ gekostet. Ali war noch kein Ding und ist inzwischen kein Ding mehr, weil Halbleiter überwiegend gefälschter Müll sind. H. H. schrieb: > Lars G. schrieb: >> Gibt's zu dem IRLML2502 eine Variante in Nicht-SMD? > Nein, aber in TO-252 oder SOT-223. Welche denn als TO-252 / DPAK?
H. H. schrieb: > Lars G. schrieb: >> Gibt's zu dem IRLML2502 eine Variante in Nicht-SMD? > > Nein, aber in TO-252 oder SOT-223. Ja, also das es genau den nicht gibt hatte ich selber herausgefunden - mit „Variante“ meinte ich eine Alternative mit ähnlichen Kenndaten bspw. als TO-220.
Lars G. schrieb: > Ja, also das es genau den nicht gibt hatte ich selber herausgefunden - > mit „Variante“ meinte ich eine Alternative mit ähnlichen Kenndaten bspw. > als TO-220. Du kommst ein paar Jahre zu spät, Infineon stellt den IRF3708 nicht mehr her. Die Nachbauten und Fälschungen taugen nicht.
Lars G. schrieb: > Ja, also das es genau den nicht gibt hatte ich selber herausgefunden - > mit „Variante“ meinte ich eine Alternative mit ähnlichen Kenndaten bspw. > als TO-220. Wieviel Platz auf der Platinen musst du denn füllen? Die großen Gehäuse brauchst du, falls du viel Leistung los werden musst. Bei deinem TIP112 dürften das knapp 0,5W sein. Selbst dafür ist ein TO-220 größzügig. Mit dem IRLML2502 liegst du erheblich darunter. Da reich das SOT-23 locker aus. Die Wärme gibt er über die Kupferfläche der Leiterbahnen ab.
Ja ich stelle, nachdem ich gefühlt das halbe Forum hier durchgewühlt habe, auch fest: es gibt aktuell offenbar keine Alternative für das gesuchte Bauteil in TO-220. Glaubt man als Laie irgendwie erstmal nicht, so ungewöhnlich scheint die Anforderung auf den ersten Blick nicht zu sein; aber natürlich verbaut niemand mehr klassische Drahtbausteine in industrieller Fertigung, wo es nicht unbedingt nötig ist… Je nun, dann muss ich halt fummeln, sind nicht die ersten SMDs die ich löte, und das Package geht ja noch halbwegs. Dann bleibt aber die Frage, braucht man dann, beim IRLML2502, Pull-Down Widerstände am Gate? 10kOhm?
Lars G. schrieb: > Dann bleibt aber die Frage, braucht man dann, beim IRLML2502, Pull-Down > Widerstände am Gate? 10kOhm? Da die Ausgänge des PCA9685 The Power-On Reset (POR) default state of LEDn output pins is LOW in the case of PCA9685, braucht man die nicht, es sind keine uC Eingänge die erst auf Ausgang geschaltet werden müssen. Lars G. schrieb: > RTC: ja ehm... für ne... Uhrzeit? Kann der nRF52840 nicht zählen ? Lars G. schrieb: > U3: son Stromversorgungschip Also hoffentlich korrekt nach Datenblatt beschaltet und nicht nur ein Platzhalter.
> Kann der nRF52840 nicht zählen ?
Eine RTC nutzt man ja in der Regel vor allem dann, wenn man damit
rechnet, dass die Elektronik ab und an zwischendurch stromlos wird, man
aber eine korrekte Uhrzeit braucht wenn sie wieder Strom hat.
Ein Heimcomputer wäre ein solches Beispiel. Der kann auch zählen.
Das ominöse „U3“ ist so nen Step Down-Converter basierend auf einem
MP2315GJ-Z, bei den Chinesen bestimmt mit einer „Minimalbeschaltung“,
hinten kommen laut Oszilloskop Laienhaft betrachtet aber ganz
erträgliche 3.3V raus. Da meine Eingangsspannung irgendwo zwischen 12
und 14.3V liegt (Solar und so), und der NiceNano eigentlich gebaut ist
um mit Batterie oder USB-C versorgt zu werden, braucht es eine taugliche
Vorschaltung - und die ist halt verfügbar, und ggf. durch was anderes zu
ersetzen falls sich das ändert.
Lars G. schrieb: > aber natürlich verbaut niemand mehr klassische Drahtbausteine in > industrieller Fertigung, wo es nicht unbedingt nötig ist… Es gibt auch SMD Gehäuse, die ähnlich groß wie TO-220 sind. Bei der geringen Verlustleistung, die bei Verwendung von MOSFETs an der Stelle in deiner Schaltung entsteht, sind diese riesen Gehäuse einfach nicht erforderlich. Die bräuchtest du erst bei erheblich höherem Strom.
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Bedenke, dass die Leitungen zu den LED wie Antennen wirken und Störungen abstrahlen. Ich halte wenig davon, LEDs in diesem Umfang mit PWM zu dimmen. Besser Schaltwandler, deren DC Ausgangsstrom steuerbar ist.
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Nemopuk schrieb: > Bedenke, dass die Leitungen zu den LED wie Antennen wirken und Störungen > abstrahlen. Ich halte wenig davon, LEDs in diesem Umfang mit PWM zu > dimmen. Besser Schaltwandler, deren DC Ausgangsstrom steuerbar ist. Klingt spannend - kannst du das weiter ausführen, bspw. mit passenden Bauteilen?
Lars G. schrieb: > kannst du das weiter ausführen, bspw. mit passenden Bauteilen? Nicht auf die Schnelle. Wenn du dich bemühst, findest du sicher Schaltungsvorschläge im Internet. https://www.google.com/search?client=ms-android-google&sca_esv=045a1871f2d08512&udm=2&q=led+step+down+converter+pwm+schematic&sa=X&bih=571&dpr=3.3
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Lars G. schrieb: > Klingt spannend Ist aber völlig unsinnig bei 12V Streifen, die dimmt man nicht durch 8V, sonst werden einige Abschnitter schneller dunkel als andere (auch noch je nach Aufbau mit Vorwiderstand oder Stromreglerchip), sondern mit PWM. Dabei beachtet man dass EMI erst ab 9kHz gemessen wird und relevant ist.
Michael B. schrieb: > Dabei beachtet man dass EMI erst ab 9kHz gemessen wird und relevant ist. Nur sind Frequenzen über 9kHz bei PWM-Betrieb schnell erreicht.
Rainer W. schrieb: > Michael B. schrieb: >> Dabei beachtet man dass EMI erst ab 9kHz gemessen wird und relevant ist. > > Nur sind Frequenzen über 9kHz bei PWM-Betrieb schnell erreicht. Aber nicht nennenswert abgestrahlt.
Lars G. schrieb: > Kurz zur Schaltung: ein PCA9685 (VCC 3,3V) schaltet qua > TIP112-Transistoren die 12V der LED-Strips; ich rechne nicht mit Strömen > >0,5A. Nur mal zur Sicherheit(!): Das soll nur so 'ne 'Effektbeleuchtung' werden. Und: Lars G. schrieb: > heute will ich damit aber LEDs im Wohnraum dimmen :) Das klingt nicht nach LED-Streifen. Ist das so korrekt?
Das geht ja hoch her hier. :) Also, es geht um RGB LED Streifen, diese billigen klassischen Dinger, nicht adressierbar. Die sind hier auch schon in meiner Vitrine verbaut, aktuell hängt da son China-Fernbedienungsding dran, wie man sie zB bei eBay bekommt. Die Teile machen ja auch ne PWM-Dimmung. Es ist hier also nicht damit zu rechnen, dass sich die Situation gegenüber der aktuellen Installation verschlechtert! Im Gegenteil gewinne ich, mindestens die Option die PWM-Frequenz zu beeinflussen. Ich hab' wie gesagt auch selbst schon einige Erfahrung mit der Ansteuerung dieser LEDs mit dieser Schaltung, aber gerade bei so etwas wie Bauteilauswahl fehlt mir einfach die notwendige Kenntnis. Die 0,5A/Kanal sind auch realistisch; offiziell sind 30LED/m-Strips in der Regel mit 0,6A/m (7,2W/m) angegeben, das ist aber die Angabe für alle drei Kanäle zusammen. Man könnte also bei 0,5A/Kanal fast 3m Strip an einen RGB-Ausgang hängen. Bei mir sind die Abschnitte alle deutlich kürzer als das.
Also ~1/4W Verlustleistung bei den Transistoren pro Meter. Falls du von den o.g. Transistoren noch 'ne Kiste da hast: Nimm die einfach!
Nee, die sind alle irgendwo reingelötet. Mir ist gerade aber noch ein Anwendungsfall durch den Kopf gegangen: Ich habe vor zwei Jahren oder so ne ähnliche Schaltung aufgebaut, die 12v/6W LED „Halogenstrahler“ dimmt. Dazu hatte ich BDX53 hergenommen, die allerdings ziemlich viel Hitze produziert haben. Mir war damals nicht klar wieso (Aluminium regelt sowas ja dann), aber inzwischen ist mir klar, die schalten bei 3,3V einfach gar nicht ordentlich durch. :@ Nun dachte ich zunächst, dass diese Lampen für die kleinen SOT-23 MOSFETs zuviel wären, aber die Stromaufnahme ist gemessen so um 0.6A bei Dauerstrom an 12V - der Blick ins Datenblatt verrät aber Imax continuous ~ 1.3A. Demnach sollte ich doch sogar diese Lampen ohne weiteres mit der gleichen Schaltung und den IRLML2502 schalten können, oder? Das wäre famos. Bei dem Packaging ist ja eine Kühlung nur durch die Pads auf der Platine möglich, ist das ausreichend bei der Last? Wie viel Fläche sollte man da vorsehen?
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Lars G. schrieb: > Wie viel Fläche sollte man da vorsehen? Gar keine, der wird so wenig warm, das geht so weg. Aber wie geschrieben: bei Kurzschluss geht er kaputt.
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Lars G. schrieb: > Dazu hatte ich BDX53 hergenommen, die allerdings ziemlich viel Hitze > produziert haben. Mir war damals nicht klar wieso (Aluminium regelt > sowas ja dann), aber inzwischen ist mir klar, die schalten bei 3,3V > einfach gar nicht ordentlich durch. :@ Nix ist klar.
H. H. schrieb: > Lars G. schrieb: >> Dazu hatte ich BDX53 hergenommen, die allerdings ziemlich viel Hitze >> produziert haben. Mir war damals nicht klar wieso (Aluminium regelt >> sowas ja dann), aber inzwischen ist mir klar, die schalten bei 3,3V >> einfach gar nicht ordentlich durch. :@ > > Nix ist klar. Heiter bis wolkig, wenn ich so aus dem Fenster gucke.
Lars G. schrieb: > Dazu hatte ich BDX53 hergenommen, die allerdings ziemlich viel Hitze > produziert haben. Mir war damals nicht klar wieso (Aluminium regelt > sowas ja dann), aber inzwischen ist mir klar, die schalten bei 3,3V > einfach gar nicht ordentlich durch. :@ Da täuscht du dich. Das ist ein BJT. Der wird nicht mit Spannung angesteuert. Außerdem bleiben an dem im durchgeschalteten Zustand, wenn es ungünstig läuft, 2V hängen (VCE(sat) max. 2V bei 12mA IB und 3A IC). Das heizt schon ganz gehörig. Die Spannung an der Basis liegt dann bei maximal 2,5V. RTFM
Lars G. schrieb: > Ich hab vor Jahren schon mal ne Schaltung gebaut, um 12V-LED-Streifen > mit PWM zu dimmen - die funktioniert soweit auch immer noch. Damals > diente das ganze nur dazu, um Pattern bei Elektroparties zu schalten, > heute will ich damit aber LEDs im Wohnraum dimmen :) > > Deswegen wollte ich mich noch mal vergewissern, ob die Schaltung so Sinn > ergibt, Aus meiner Sicht nicht, da du doch offensichtlich was Neues bauen willst. Wieso dann nicht WS2812b oder was in der Richtung? Da ist doch "dimmen" schon eingebaut.
Frank O. schrieb: > Wieso dann nicht WS2812b oder was in der Richtung? Da ist doch "dimmen" > schon eingebaut. Für einen Wohnraum möchte man i.d.R. einen vernünftigen CRI und nicht irgendein RGB-Weiß, aber wer weiß schon, was für Streifen Lars steuern möchte.
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Rainer W. schrieb: > Frank O. schrieb: >> Wieso dann nicht WS2812b oder was in der Richtung? Da ist doch "dimmen" >> schon eingebaut. > > Für einen Wohnraum möchte man i.d.R. einen vernünftigen CRI und nicht > irgendein RGB-Weiß, aber wer weiß schon, was für Streifen Lars steuern > möchte. Ich schrub dazu ja oben: "Also, es geht um RGB LED Streifen, diese billigen klassischen Dinger, nicht adressierbar. Die sind hier auch schon in meiner Vitrine verbaut, aktuell hängt da son China-Fernbedienungsding dran, wie man sie zB bei eBay bekommt." ... und die sind natürlich nicht als Beleuchtung, sondern als knuffiges Effektlicht vorgesehen. Einzeln ansteuerbare Strips sind auch nett, aber mir schlichtweg zu teuer und aufwendig für das bisschen an Licht was ich da reinbringen möchte. Trotzdem möchte ich das ganze aus Gründen mit dem besagten Mikrokontroller steuernn, und ich suche nur die Schaltung dazwischen; wie ich Eingangs schrieb: "Kurz zur Schaltung: ein PCA9685 (VCC 3,3V) schaltet qua TIP112-Transistoren die 12V der LED-Strips; ich rechne nicht mit Strömen >0,5A." Man kann da natürlich auch statt fünf 3-Kanal-Strips 15 1-Kanal-Strips in Warm/Kaltweiss dranhängen, wenn man das gerne möchte, das ist aber nicht die Zielsetzung (und technisch glaube ich auch komplett unerheblich). Soweit klingt das ja aber eigentlich auch schon ganz gangbar... ich schubs mal ne Platine zusammen die Tage.
Michael B. schrieb: > Da 16 einzelne Überstromüberwachungen aufwändig sind, smart low side > switches wie BD8LD650 teuer, würde ich einen einzelnen Widerstand in > alle zusammengefassten Transistormasseverbindungen einschleifen (z.B. 16 > x 0.5A = 8A, 0.05 Ohm macht 0.4V) und den Spannungsabfall an ihm per > Analogeingang des N!N1 auswerten. Gerade grüble ich über diesen Vorschlag nach. Zuerst war ich auf dem Holzweg und glaubte hier einen Widerstand zu benötigen, der 100W Nennlast verträgt, weil 8A*12V ~ 100W. Dann ist mir mein Denkfehler klar geworden, denn es sollten ja in der Schaltung nur 8A*0,4V = 3,2W sein; die restliche Spannung fällt ja an den Verbrauchern ab. Habe mal ein wenig gesucht, und lande dann bei einem Axialdrahtwiderstand, z.B. https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/drahtwiderstand_axial_4_w_0_05_ohm_5_-233361 0.05Ω, 4W, 0.45V Wirkt irgendwie ein bisschen knapp. Dann gibt's natürlich Dickschichtwiderstände wie: https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/dickschichtwiderstand_radial_30_w_0_1_ohm_1_-236904 ... aber die sind preislich dann ungefähr so teuer wie das Board samt restlicher Beschaltung. Wäre die Sache wert, aber. Empfehlungen dazu?
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Lars G. schrieb: > Empfehlungen dazu? Wenn's billig sein muss, 2 davon parallel https://www.pollin.de/p/drahtwiderstand-0-1-ohm-2w-5-axial-221466 oder den https://www.pollin.de/p/fukushima-futaba-metallband-widerstand-mpc76-0r05-10-220877 der wäre zwar schick https://www.conrad.de/de/p/arcol-msr-5-r050-f-draht-widerstand-0-05-5-w-1-st-3014182.html aber nicht zu den Preis.
Michael B. schrieb: > Wenn's billig sein muss, 2 davon parallel > https://www.pollin.de/p/drahtwiderstand-0-1-ohm-2w-5-axial-221466 Zwei 2W Widerstände parallel bringt gegenüber einem 4W kein bisschen mehr Reserve. Mit 3 Stück 0,15 Ohm 3W parallel wäre man auf der sicheren Seite und günstiger wäre es auch noch. Michael B. schrieb: > Da 16 einzelne Überstromüberwachungen aufwändig sind, smart low side > switches wie BD8LD650 teuer, würde ich einen einzelnen Widerstand in > alle zusammengefassten Transistormasseverbindungen einschleifen (z.B. 16 > x 0.5A = 8A, 0.05 Ohm macht 0.4V) Was meinst du wohl, was passiert, wenn diese 8A über einen einzelnen der Kanäle fließen. Wenn der auf 0.5A ausgelegt ist, wird der ziemlich dicke Backen machen. Oder willst du nur das Netzteil schützen? p.s. Zu spät gesehen, von wem diese Vorschläge kamen - Nomen est omen.
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Rainer W. schrieb: > Was meinst du wohl, was passiert, wenn diese 8A über einen einzelnen der > Kanäle fließen. Ich meine, dass ein IRLML2502 mit 3V angesteuert und einem 0.05 Ohm Widerstand nach Masse an einem 12V Netzteil zumindest aus den Ausgangselkos des Netzteils bei ca. 2V UGS und ca. 1V am 0.05R etwa 20A fliessen lässt, deutlich unter den 33A peak des IRLML2502, und wenn man innerhalb von 20us abschaltet das laut SOA Diagramm bei 10V UDS übersteht. Da ein nrf52840 ca. 5us pro Wandlung benötigt, sollte das gut zu schaffen sein. Rainer W. schrieb: > p.s. > Zu spät gesehen, von wem diese Vorschläge kamen - Nomen est omen. Der blöde Rainer, das hab ich sofort gesehen, dem muss man alles vorrechnen weil er fachlich eine Null ist.
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Michael B. schrieb: > ... und wenn man innerhalb von 20us abschaltet das laut SOA Diagramm > bei 10V UDS übersteht. Dafür sollte der Programmierer dann in der Tat sorgen. Echtzeitfähigkeit mit 20µs maximaler Antwortzeit (d.h. in allen Lebenslagen) auf dem N!N1 ist für den TO sicherlich kein Problem ;-) Warum 2x2 besser als 4 ist, habe ich allerdings immer noch nicht verstanden.
Naja, mit der AD Wandlerfrequenz von 200kHz und nem CPU-Takt von 64Mhz besteht beim nrf52840 zumindest eine realistische Chance, rechtzeitig zu reagieren. Im worst case geht halt nen Transistor flöten, ärgerlich - aber bei DIY verkraftbar. Finde den Vorschlag den Strom auf diese Weise zu überwachen jedenfalls nicht blöd - wenn es ne bessere Alternative gibt, kann man die ja vorschlagen. Mir ist aber bisher auch nix besseres eingefallen, was im Aufwand angemessen ist. Die ganzen Chinacontroller für die Strips brutzeln auch einfach durch wenn man sie kurzschließt.
Lars G. schrieb: > Die ganzen Chinacontroller für die Strips > brutzeln auch einfach durch wenn man sie kurzschließt. Die, die das nicht tun, leben davon, dass die FETs DEUTLICH dicker als das Netzteil sind. Bei 16 Kanälen müssen die für Dauerkurzschlussfestigkeit dann eben ETWAS größer als ein IRLML2502 sein ;-)
Michael B. schrieb: > Dabei beachtet man dass EMI erst ab 9kHz gemessen wird und relevant ist. Dabei beachtet man aber auch, dass die relevanten hohen Frequenzen in den Flanken der PWM stecken. Oder andersrum: eine PWM mit 10 Hz kann mit der richtigen Schaltung ganz ohne Probleme Störungen im MHz-Bereich erzeugen. Lars G. schrieb: > wenn es ne bessere Alternative gibt, kann man die ja vorschlagen. Ich halte einen winzigen SOT23-Transistor speziell dann für unterdminensioniert, wenn man für "wenig Sörausstrahlung" die Schaltflanken flacher macht. Denn dann muss man auf einmal auch Schaltverluste berücksichtigen. Lars G. schrieb: > Finde den Vorschlag den Strom auf diese Weise zu überwachen jedenfalls > nicht blöd - wenn es ne bessere Alternative gibt, kann man die ja > vorschlagen. Ich würde den Strom nicht mit Shunts und Klimbim und Softwareabschaltung überwachen, sondern mit einem Stromsensor ACSxxx von Allegro, der dann bei zu hohem Strom einen Komparator mit Selbsthaltung umwirft, der alle Gates nach GND zieht und alle Kanäle abschaltet. Man kann in eine solche Schaltung dann auch leicht auch einen Hiccup einbauen. Und weil es in der Baugröße dieses Komparators auch winzige µC gibt, kann man die Arbeit auch so einem aufhalsen. Dann kann man die ganze zeitliche Filterung in SW machen. Und weil dieser winzige µC nichts zu tun hat, als den Strom zu überwachen und ggfs die Mosfets abzuschalten, kommt dem auch kein Interrupt dazwischen und verzögert die Abschaltung unerwartet.
Nicht alles gelesen, aber auch mal im realen Betrieb testen. Dimmen mit evtl. soften Übergängen ist was anderes als auf Parties schalten. Für ein Nachtlicht mit Musik etc. hatte ich 250Hz angesetzt. - ESP kann 14 Bit (dann 0,25µs Auflösung), sollte also kein Thema sein - für einstellbare Grundhelligkeit gingen aber schon 2 Bit drauf - nochmal 3 Bit für variable Lampenschirme (Scherenschnitt, dunkles / helles Transparentpapier) - waren damit für Schummerlicht und mit hellem Lampenschirm nur noch 125µs Einschaltdauer - an sauberes Ausfaden aber nicht zu denken; unter 3 µs Einschaltdauer war durch die Sättigung und evtl. noch parasitäre Kapazitäten deutlich sichtbar verzerrt; und 1/40 an Lichtleistung ist noch grob 1/6 an empfundener Helligkeit und zu früh zum ganz ausschalten Hab dann letztenendes nen 2. Schalttransistor (nur BC337-40 mit den kleinen Strömen) mit 30-fach höherem Vorwiderstand verwendet. Der läuft bei vollem Licht zu 100% mit. Ruckelt damit auch nichts, wenn der große Transistor in den Bereich <4µs Einschaltdauer kommt. Da läuft ja nur noch 1/33 über den großen Transistor und ist damit unter der Wahrnehmungsschwelle. Wenn ichs nochmal bauen würde: eher 50-facher Vorwiderstand und die Einschaltdauer der Transistoren um so 0.5-1µs kompensieren. Dann wäre Dimmen nochmal nen Faktor 2 an gefühlter Helligkeit weiter runter auch schön möglich. Dann grob Faktor 100.000 an Dynamik. Der Rest dann evtl. mit nem minimalen Kondensator parallel zur LED. Kurzum: Faktor 1000 an Beleuchtungsstärke bekommt man noch ganz gut per PWM hin. Ist aber nur grob ein Faktor 30 an gefühlter Helligkeit. Beim Einstellen auch kein Problem. Da ist ne direkte Response auch wünschenswert. Um da dann gefühlig zu Faden ist aber evtl. nochmal ein Faktor 250-1000 an Beleuchtungsstärke wünschenswert. Und da wirds dann mit den Schaltzeiten reichlich sportlich.
Die Störungen die ich bisher so beobachtet habe lagen (logischerweise) eher nicht im MHz-Bereich - die merkt man ja eher durch sekundäre Effekte -sondern zumeist tatsächlich einfach bei der jeweiligen Schaltfrequenz, sofern die im hörbaren Bereich liegt. Dieser Aufbau mit den BCX-Dingern brummt je nach gewählter PWM-Frequenz in der Audio-Entstufe daneben immens; da vermute ich aber die aktuell relativ langen Leitungen mit relativ hohen Strömen als den an sich problematischen Teil, nicht die Schaltung selbst. Habe das aber auch noch nicht so richtig "tief" getestet. Muss nächste Woche mal das Oszi von der Arbeit mitnehmen und ein bisschen messen was da überhaupt los ist. Gerade mischen sich hier aber auch zwei Anwendungsfälle, weil ich mal wieder zu neugierig bin; einmal die wirklich mit geringen Strömen "befeuerten" LED-Streifen, und dann diese 6W-"Halogen"-Spots, die noch mal nen ganz anderer Schnack sind. Für die kann man ggf. auch ne eigene Schaltung mit angemessen großen MOSFETs bauen, vllt. sowas wie IRLZ34N. Bei 15 MOSFETs für die RGB-Steuerung fände ich schon einen Einstiegspreis unter 20 Cent ... attraktiv. Daher würde ich für die Anwendung definitiv auf die
Lothar M. schrieb: > Ich halte einen winzigen SOT23-Transistor speziell dann für > unterdminensioniert, wenn man für "wenig Sörausstrahlung" die > Schaltflanken flacher macht. Denn dann muss man auf einmal auch > Schaltverluste berücksichtigen. deswegen dachte ich an bestückte Adapterplatinen im TO220 Design was ja Platinenfertiger schon anbieten (für die Wärmeableitung bieten sich ja Durchkontaktierungen am richtigen Pin an) es soll auch für die TO220 Pins abgewinkelte Stiftleisten geben.
Joachim B. schrieb: > Lothar M. schrieb: > deswegen dachte ich an bestückte Adapterplatinen im TO220 Design was ja > Platinenfertiger schon anbieten (für die Wärmeableitung bieten sich ja > Durchkontaktierungen am richtigen Pin an) es soll auch für die TO220 > Pins abgewinkelte Stiftleisten geben. … das ergibt für mich aber auch wieder keinen Sinn. Ich hatte ja danach schon gefragt; da ich hier sowieso selbst eine Platine „designen“ werde, kann ich ja eine entsprechende Kühlfläche auch einfach auf der Platine integrieren, z.B. durchkontaktiert auf der Rückseite. Irgendwer meinte oben, das wäre nicht nötig… wenns der Sicherheit dient?
Lars G. schrieb: > Die Störungen die ich bisher so beobachtet habe lagen (logischerweise) > eher nicht im MHz-Bereich - die merkt man ja eher durch sekundäre > Effekte -sondern zumeist tatsächlich einfach bei der jeweiligen > Schaltfrequenz, sofern die im hörbaren Bereich liegt. Das kommt drauf an, ob man vielleicht eine DCF77-Uhr betreiben möchte oder einen KW-Empfänger. Der Mensch selbst kann elektromagnetische Störungen nur in einem extrem kleinen Spektralbereich wahrnehmen und ist im restlichen Bereich dafür ohne Hilfsmittel ziemlich blind. Lars G. schrieb: > Gerade mischen sich hier aber auch zwei Anwendungsfälle, weil ich mal > wieder zu neugierig bin; einmal die wirklich mit geringen Strömen > "befeuerten" LED-Streifen, und dann diese 6W-"Halogen"-Spots, die noch > mal nen ganz anderer Schnack sind. Für die kann man ggf. auch ne eigene > Schaltung mit angemessen großen MOSFETs bauen, vllt. sowas wie IRLZ34N. Du kannst dir auch fertige H801-Module nehmen. Dann hast du vier Kanäle und kannst die direkt mit Tasmota per WLAN steuern.
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Lars G. schrieb: > … das ergibt für mich aber auch wieder keinen Sinn. ihr da Ohm (hier der TO) macht Watt ihr Volt Lars G. schrieb: > Irgendwer meinte > oben, das wäre nicht nötig… wenns der Sicherheit dient? hey Trollinski, denkst du ich suche nun wen du meinst? irgendwer + oben sind keine Ortsbeschreibung! over and out QED!
Rainer W. schrieb: > Lars G. schrieb: >> Die Störungen die ich bisher so beobachtet habe lagen (logischerweise) >> eher nicht im MHz-Bereich - die merkt man ja eher durch sekundäre >> Effekte -sondern zumeist tatsächlich einfach bei der jeweiligen >> Schaltfrequenz, sofern die im hörbaren Bereich liegt. > > Das kommt drauf an, ob man vielleicht eine DCF77-Uhr betreiben möchte > oder einen KW-Empfänger. Der Mensch selbst kann elektromagnetische > Störungen nur in einem extrem kleinen Spektralbereich wahrnehmen und ist > im restlichen Bereich dafür ohne Hilfsmittel ziemlich blind. ... aber das ist ja genau das, was ich mit "Sekundären Effekten" gemeint habe. :) Stephan schrieb: > Nicht alles gelesen, aber auch mal im realen Betrieb testen. > Dimmen mit evtl. soften Übergängen ist was anderes als auf Parties > schalten. Stephan, danke für den Input. Ich kenne die Effekte; gerade die LED-Strips fragwürdiger Bauteilherkunft sind da ja wirklich... wie soll man sagen, kreativ in ihrem Ansprechverhalten? Ich würde das erstmal als ersten Wurf sehen, und dann mal gucken welche Dimm-Ergebnisse/Fades so möglich sind. Für einen ersten Wurf wäre ich zufrieden, wenn sich die Helligkeit statisch brauchbar justieren lässt. Die Idee mit dem zusätzlichen BCX finde ich interessant; mir ist aber noch nicht ganz klar, wie du das Ding beschaltet hast. Könntest du noch mal genau die Beschaltung/Ansteuerung skizzieren... hattest du für den BCX nen zusätzlichen PWM-Kanal, oder wie muss man sich das vorstellen?
Lars G. schrieb: > Die Störungen die ich bisher so beobachtet habe lagen (logischerweise) > eher nicht im MHz-Bereich - die merkt man ja eher durch sekundäre > Effekte -sondern zumeist tatsächlich einfach bei der jeweiligen > Schaltfrequenz, sofern die im hörbaren Bereich liegt. Wie hast Du die beobachtet? Ich bin wegen solcher PWM-Dimmer schon durch die EMV-Prüfung eines Gerätes geflogen, und zwar leitungsgebundene Störungen bis 30Mhz. Wie kommst Du darauf, dass die PWM im Basisband bleibt? Lies mal Grundlagen über Fourier von trapezförmigen Größen nach. Da wunderst Du Dich vielleicht. Ein Summen des Gerätes stört im Labor dann am wenigsten!
Gunnar F. schrieb: > und zwar leitungsgebundene > Störungen P.S. Das sind dann Gleichtaktstörungen, die der Kleinspannungs-LED-Treiber durch das Netzteil ins Stromnetz "speist". Und was auf der einen Seite über Draht fließt, wird auf der anderen Seite ins Universum gestrahlt. Da ist dann die ganze Installation eine große (Funker mögen mir verzeihen!) Antenne. Im vorliegenden Fall hat der mit 8kHz getaktet und etwa 5-10A in die LED gespeist. Die vier Farben RGBW waren blöderweise in Phase, also haben die Ströme sich aufsummiert. Das Netzteil ist damit permanent Lastsprünge am Ausregeln, die sich halt im Primärstrom widerspiegeln.
Gunnar F. schrieb: > Wie hast Du die beobachtet? Naja, die hört man halt wenn man die Anlage aufdreht, konkret ergibt sich ein schönes Pfeifen - also je nach PWM-Frequenz. Wie genau die da hin kommen muss ich noch rausfinden, denn all das hängt im Prinzip an einem großen 12V-Netz; es kann sich hier also um Störungen handeln, die vom Treiber zurück ins Netz laufen, und dann irgendwas von der Audio-Hardware stören (weil Stromversorgung unsauber) oder via Kabel abgestrahlt und wiederum "empfangen" werden. Ich würde natürlich gerne beides vermeiden. Dazu wäre es schön, die PWM-Flanken etwas zu entschärfen - und vllt muss man auf der Versorungsseite noch mal sehen, ob ein Tiefpass Sinn macht? > Wie kommst Du darauf, dass die PWM im Basisband bleibt? Lies mal Grundlagen über Fourier von trapezförmigen Größen nach. Muss ich nicht nachlesen; bin da bewandert. Ich behaupte ja auch gar nicht, dass es keine anderen Störungen gibt. Ich sage lediglich, dass die von mir beobachteten Störungen die waren, die der PWM-Frequenz entsprechen. Ich habe ja mit keinem Wort geschrieben, dass es keine anderen Störungen gibt, sondern sogar ganz explizit zum Ausdruck gebracht, dass die anderen Störungen im "Alltag" eben schwer zu beobachten sind, aka wenn man nicht gerade ne EMV-Prüfung eines Gerätes absolviert. Hilfreich wären neben solcher Anekdoten aber auch Tipps, wie sich so etwas vermeiden ließe :) PS: nur um hier Verwirrungen zu vermeiden. Ich bin gelernter Tonfuzzi und wenn ich was kann, dann ist es die Frequenz von Audio-Schwingungen zu identifizieren. Deswegen weiss ich im übrigen auch was ne Fourier-Transformation ist, und wie Rechteckschwingungen und Frequenzen... yada yada.
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Lars G. schrieb: > Könntest du noch mal genau die Beschaltung/Ansteuerung skizzieren... > hattest du für den BCX nen zusätzlichen PWM-Kanal, oder wie muss man > sich das vorstellen? Grad nix zur Hand, aber einfach 2 PWM-Kanäle > 2xBasiswiderstand > 2xBC337. Emitter an GND. LED (geschlachteter 12V-Strahler) an ca. +8V. Von der Kathode der LED dann einmal mit 15 Ohm und einmal mit 470 Ohm zu den 2 Kollektoren. BC337 ist dafür nicht wirklich gut mit der Turn-Off-Zeit. Aber passenden kleinen Mosfet für 3.3V hatte ich keinen da.
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Stephan schrieb: > Faktor 1000 an Beleuchtungsstärke bekommt man noch ganz gut per > PWM hin. Ist aber nur grob ein Faktor 30 an gefühlter Helligkeit. [...] > Um da dann gefühlig zu Faden ist aber evtl. nochmal ein Faktor > 250-1000 an Beleuchtungsstärke wünschenswert. Und da wirds dann > mit den Schaltzeiten reichlich sportlich. Kleine Leistungen wie hier funktionieren doch noch mit Konstantstromquellen. Da begrenzen nur Offsetspannung und Biasstrom das Dimm-Vergnügen. Und man könnte wirklich regeln, mit einer Fotodiode, also die Helligkeit. Handlich verpackt mit Vorverstärker und Filter gibt es z.B. den SFH5711. Der liefert einen Strom proportional zur gefühlten Helligkeit (doppelt so hell = doppelter Strom). Wenn man darüber den LED-Strom regelt, kommt man wahrscheinlich mit 256 Stufen aus. Meiner Simulation fehlen alle Feinheiten, die Bauteile sind völlig zufällig und die LED muss den SFH wohl direkt anleuchten. Aber man sieht das Prinzip: der LED-Strom ist nicht mehr linear vom Steuersignal abhängig.
Bauform B. schrieb: > Der liefert einen Strom proportional zur gefühlten > Helligkeit (doppelt so hell = doppelter Strom). Da fehlt wohl noch ein Koeffizient. Ausgehend von bspw. 10 lx ist bestimmt keine Verzehnfachung der Beleuchtungsstärke erforderlich, um die empfundene Helligkeit zu verdoppeln (Stromänderung 10 µA nach 20 µA, Beleuchtungsstärke 10 lx nach 100 lx lt. Datenblatt).
Bauform B. schrieb: > Stephan schrieb: >> Faktor 1000 an Beleuchtungsstärke bekommt man noch ganz gut per >> PWM hin. Ist aber nur grob ein Faktor 30 an gefühlter Helligkeit. [...] >> Um da dann gefühlig zu Faden ist aber evtl. nochmal ein Faktor >> 250-1000 an Beleuchtungsstärke wünschenswert. Und da wirds dann >> mit den Schaltzeiten reichlich sportlich. > > Kleine Leistungen wie hier funktionieren doch noch mit > Konstantstromquellen. Da begrenzen nur Offsetspannung und Biasstrom das > Dimm-Vergnügen. > > Und man könnte wirklich regeln, mit einer Fotodiode, also die > Helligkeit. Handlich verpackt mit Vorverstärker und Filter gibt es z.B. > den SFH5711. Der liefert einen Strom proportional zur gefühlten > Helligkeit (doppelt so hell = doppelter Strom). Wenn man darüber den > LED-Strom regelt, kommt man wahrscheinlich mit 256 Stufen aus. Klar. Für PWM war halt alles da. Bestellen+Warten wollt ich net. Für die schwache Stufe hätte ich aber wohl besser nen BC547 genommen. Der hat deutlich weniger Abschaltzeit aus der Sättigung und wäre auch da gewesen. Aber hat auch so gepasst. Und ein BC547 alleine wäre vom Strom zumindest sehr knapp. Aber war trotzdem interessant. Hätte ich so deutlich nicht erwartet. War aber auch kaum was vorher überlegt. Nur schnell zusammengestöpselt.
Anleuchten kann ich mit meinen Streifen natürlich nichts. Aber die Idee mit den zwei „Stufen“ finde ich nicht unattraktiv, ich hatte mir tatsächlich schon die Frage gestellt, ob man so nen Streifen auch richtig smooth dimmen könnte. Mit den PCA9685 ist es ja easy die Anzahl der PWM-Kanäle real auf 30 zu erhöhen… muss ich mal als Test zusammenstecken, BC337-40 hab ich auch noch ne Tüte hier rumliegen. Also einfach nur um ne Idee von Dynamik und Auflösung zu bekommen.
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