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" :)
Angehängte Dateien:
-
schematics_a.png
100 KB
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.
:
Bearbeitet durch User
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.
:
Bearbeitet durch User
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.