ich versuche verzweifelt zu verstehen wie eine einfache Schaltung zur Ansteuerung von 3 Watt RGB LEDs mit einem WS2811 Chip funktioniert. Ich habe als Basis eine Platine von Ulrich Radig hier, welche ich analysiert habe, um zu sehen wie es dort gemacht wurde. Leider kann ich diese Platine nicht verwenden, weil ich statt RGB LEDs nämlich Tunable-White LEDs verwenden will (nutze dann nur 2 Kanäle des WS2811). Daher würde ich gerne etwas ähnliches mit nur zwei Kanälen und ggf. mehr Strom pro LED aufbauen. So wie ich es sehe gibt es je Kanal zwei SOT23 Bauteile also vermutlich Transistoren (??) und vermutlich einen Shunt-Widerstand? Unter den Bezeichnungen 3BW(08) und H8OHS finde ich leider nur wage Ergebnisse. Der 3BW könnte ein PNP Transistor sein und der H8... könnte ein NPN Transistor sein. Die LEDs sind mit Common Ground verschaltet. Der WS2811 dimmt aber PWM ja nach GND? Mir ist klar das die LED einen Konstantstrom benötigt, wie wurde dies hier realisiert bzw. um welche Art von Konstantstromquelle handelt es sich?
Meine Elektrotechnikkenntnisse sind etwas eingerostet, kann mir jemand auf die Sprünge helfen? Ich habe die Platine als Foto mitangehängt, auch meinen ersten Versuch irgendwie einen Schaltplan zu zeichnen (bitte nicht lünchen!).
Ja, das macht Sinn... gibt es eine Möglichkeit rauszufinden welche Transitoren bei der obrigen Schaltung verwendet wurden? Oder besser gefragt, welche Transitoren könnte ich dafür verwenden?
Da ja als Shunt-Widerstand in diesem Fall ein 2,7Ohm Widerstand verwendet wurde, komme ich aber nur auf einen Strom von rund 260 mA .. das wären dann aber nur rund 0,7Watt bei 3 Volt Betriebsspannung der LEDs wenn ich das richtig überschlage. Solche Schaltungen sind nach meinen Recherchen etwas temperaturkritisch, kann es sein das der Strom deshalb so niedrig gewählt wurde?
Klasse danke dir! Ich denke der BC856B macht auf jeden Fall Sinn, den hatte ich auch schon unter dem Code gefunden. Aber das zweite Bauteil müsste doch eigentlich auch ein Transitor (PNP) sein, damit die Schaltung einen Sinn ergibt? Eins meiner Hauptverständnisprobleme ist, warum wurden nicht zwei gleiche Transitoren verwendet? Möhlicherweise weil der andere mehr Leistung handeln muss? Kann ich einfach einen PNP Transitor verwenden der zB mehr als die 350mA, die benötigt werden abkann (zB 500mA)?
Oder gibt es gemischte transistorgesteuerte Konstantstromquellen aus einem PNP Transitor und einem Mosfet? Ich finde dazu nichts, ich finde nur reine Mosfet Stromspiegel…
Wenn es etwas mehr Leistung sein soll, dann würde ich hinter dem WS2811 zu einer getakteten Konstanstromquelle greifen, z.B. sowas hier:
https://www.tme.eu/Document/3b8aa6b621c13e39cae4c940f5582ce7/SCT2932.pdf
Ist auch nicht viel größer, als die lineare Lösung, dafür brauchst du nicht soviel Wärme abführen. Ich habe mit den verlinkten KSQs auch schon gearbeitet.
Oder gibt es gemischte transistorgesteuerte Konstantstromquellen aus
einem PNP Transitor und einem Mosfet?
Ich hab das jetzt mal extra durchsimuliert, und das geht doch scheinbar mit pnp BC856B und pmos IRLML5203.
Die Shunt-Spannung bei höher werdendem Strom erhöht den Basisstrom des PNP, der würgt dann den Gate des P-Mosfet ab/entgegen.
Weiss nicht, unter welchen jeglichen Bedingungen das funktioniert, aber ich würde in Erwägung ziehen, dass Deine Schaltung tatsächlich so aufgebaut ist
Hier ist das Prinzip dargestellt (aber LED an Plus, bei Dir ja nicht), aber mit N-mosft und NPN, und der hat wohl den nmos Pfeil falsch eingezeichnet, denn er hat geschrieben: "Q2: large N-channel FET"
Das passt irgendwie nicht zusammen. Egal ob kaltweiß oder warmweiß - für eine in ihrem tiefen Inneren blaue LED, die auch noch stromgeregelt werden soll, reichen 3V nicht aus.
Oder wie meinst du das mit den 3V Betriebsspannung?
Das war nur als Beispiel gedacht weil es einfacher zu rechnen ist. In Wirklichkeit liegen die weißen wohl eher bei 3,5V ... die Rote LED auf dem originalen Board aber dafür nur bei etwas über 2 Volt...
ein NPN Transistor sein. Die LEDs sind mit Common Ground verschaltet.
Hmm.
Der WS2811 dimmt aber PWM ja nach GND?
Ja, es sind open collector Ausgänge, welches Konstantstrom und PWM bieten.
Mir ist klar das die LED einen
Konstantstrom benötigt, wie wurde dies hier realisiert bzw. um welche
Art von Konstantstromquelle handelt es sich?
Deine Skizze stimmt so nicht, außerdem sollte man GND immer unten zeichnen.
Wenn das halbwges stimmt, wird über einen kleinen Hilfstransistor eine größerer Transistor als lineare Konstantstromquelle betrieben.
Wenn es etwas mehr Leistung sein soll, dann würde ich hinter dem WS2811
zu einer getakteten Konstanstromquelle greifen, z.B. sowas hier:
https://www.tme.eu/Document/3b8aa6b621c13e39cae4c940f5582ce7/SCT2932.pdf
Ist auch nicht viel größer, als die lineare Lösung, dafür brauchst du
nicht soviel Wärme abführen. Ich habe mit den verlinkten KSQs auch schon
gearbeitet.
Da sollte man bei der Kombination mit dem WS2811 vorsichtig sein, da er ja selbst per PWM dimmt. Eine PWM als Sollwert für eine Schaltregler-Konstantstromquelle kann Probleme machen. Das kann ganz gut funktionieren, wenn die Schaltregler-Konstantstromquelle bei deutlich höherer Frequenz taktet, als die Frequenz der Sollwert-PWM, aber selbst dann kann es zu einer unsauberen Umsetzung des Sollwertes kommen.
Wenn es etwas mehr Leistung sein soll, dann würde ich hinter dem
WS2811
zu einer getakteten Konstanstromquelle greifen, z.B. sowas hier:
https://www.tme.eu/Document/3b8aa6b621c13e39cae4c940f5582ce7/SCT2932.pdf
Ist auch nicht viel größer, als die lineare Lösung, dafür brauchst du
nicht soviel Wärme abführen. Ich habe mit den verlinkten KSQs auch schon
gearbeitet.
ja das wäre natürlich auch eine nette Lösung, aber da der WS2811 doch open collector Ausgänge hat würde das doch nicht funktionieren den SCT dort einfach dran zu hängen oder?
ja das wäre natürlich auch eine nette Lösung, aber da der WS2811 doch
open collector Ausgänge hat würde das doch nicht funktionieren den SCT
dort einfach dran zu hängen oder?
DOCH. Man kann die Ausgänge des WS2811 direkt und ohne zusätzlichen Pull Up Widerstand an den DIM Eingang hängen. Siehe Datenblatt, Seite 19, Dimming. Allerdings muss man den WS2811 per Software invertiert ansteuern, denn 0x00 für RGB bedeutet am WS2811 alle Ausgänge dauerhaft HIGH bzw. hochohmig, was aber am SCT2932 volle Leistung bedeutet.
ja das wäre natürlich auch eine nette Lösung, aber da der WS2811 doch
open collector Ausgänge hat würde das doch nicht funktionieren den SCT
dort einfach dran zu hängen oder?
DOCH. Man kann die Ausgänge des WS2811 direkt und ohne zusätzlichen Pull
Up Widerstand an den DIM Eingang hängen. Siehe Datenblatt, Seite 19,
Dimming. Allerdings muss man den WS2811 per Software invertiert
ansteuern, denn 0x00 für RGB bedeutet am WS2811 alle Ausgänge dauerhaft
HIGH bzw. hochohmig, was aber am SCT2932 volle Leistung bedeutet.
Hmm das Thema gab es schonmal in einem anderen Thread warum das glaube ich nicht geht das einfach softwaremaßig zu invertieren: Wenn die LED voll ausgesteuert ist, ist der Duty Cycle trotzdem nicht 100% an, das bedeutet wenn man es invertiert geht die LED wohl nie ganz aus.... Kann das jemand bestätigen? Hab grade kein Oszi zur Hand..
Übrigens hat der nette Ulrich Radig heute den Schaltplan freigeben. Das lüftet das Geheimnis: Es wurde ein IRLML5203 und ein BC857 verbaut.
Das
lüftet das Geheimnis: Es wurde ein IRLML5203 und ein BC857 verbaut.
Naja, "Geheimnis" war es ja nicht wirklich, wenn hier nach 1,5 Std die Bauteile identifiziert wurden, der Wunsch danach schien ja implizit in der Anfrage enthalten zu sein . Natürlich ist ja dann auch eine Skepsis vorhanden, aber eine zielgerichtete Analyse, ob die ermittelten Teile passen könnten, kann ein Stück weit die Skepsis entkräften, insofern in geringerem Maße ein "Geheimnis"
Und "verbaut" wurden in diesem Fall weder die besagten BC857 aus dem Schaltplan noch die 1,8 Ohm Widerstände, sondern BC856B (3B*). Aber Anerkennung meinerseits für das Posten des Plans, trotz der leichten Echauffierung über die Formulierung bzgl "Geheimnis"
schaltplan.jpg
(2,5 MB)
IMG_2895.jpg
(220 KB)
