LED's Effizent an 5V anschließen

[slsb02]

Ok.Zwei Fragen:
1. Kenndaten des Netzteils, mit dem du die Schaltung betreibst.
2. Wie schaltet der BUZ11? Gegen Masse?

Äh... Noch was wichtiges vergessen:
Wieviel Platz steht für die noch benötigte Elektronik zur Verfügung. Man, bin ich luschig.

1. Eingangsspannung: 100-240 VAC, Leistung: 27W, Output: 3,0 / 4,5 / 5,0 / 6,0 / 7,5 / 9,0 / 12 VDC, Strom: max. 2250 mA, Stecker-Schaltnetzteil,
2. ja, der BUZ11 schaltet bei mir Quasi minus.

Platz ich sag mal so, je Schaltung vielleicht eine normale Schachtel Zigaretten...

[Strumboe]

Tach.
So, hier mal auf die Schnelle mit dem Adler erstellter Schaltplan. Die Schaltung ist so konzoipiert, dass die LEDs auf einer Trägerplatine ohne jegliche weitere Elektronik sind. Diese wird über den Konektor mit den KSQs auf einer seperaten Platine verbunden. Auf dieser befinden sich dann auch die Anschlüsse für die BUZies. Alle Bauteile sind bedrahtet. Also auch lötbar für die jenigen, die Valium zur Ruhigstellung benötigen.
Plan ist in EAGLE V6, freie Version. Sollte aber für dieses Projekt langen.

Gruß

[slsb02]

Hallo,

das sieht auf jeden Fall schon einmal Vielversprechend aus... Ich habe nun nur ein kleines Problem mit dem 30 poligen Kabel
Ist es rein theoretisch möglich, immer je Farbe 3 in Reihe und eine zweite / dritte mit je 3 in Reihe, parallel an eine Schaltung anzuschließen oder was spricht dagegen? Wenn es nicht geht, werde ich so machen müssen, denke ich

Man könnte doch z.B. einen BC 639 nehmen der ist glaube ich gleichwertig dem BC547B. Da hätte ich dann aber 1A statt 0,1A somit kämen ja mehr LED pro Transistor in Frage oder verstehe ich etwas falsch? Oder hat der BC 639 eine andere Verstärkung als der BC547B?

[Strumboe]

Du kommst mit einem 16poligen Kabel aus. Wenn du dieses an der Rückseite anbringst sollte es kein Problem darstellen.
Parallel LEDs anklemmen ist nicht gut. Diese unterliegen recht großen Fertigungstoleranzen. Es kommt dann zu einer ungleichmäßigen Stromverteilung. Du stellst den Strom auf 20mA ein. Dann kann es passieren, dass durch die eine 17mA fließen und durch die andere 23mA. Irgendwann wird die mit den 23mA zeitig "sterben". In diesem Moment bekommt die mit den vorher 17mA belastete LED die ganzen 40mA ab. Und das wars dann auch für diese.
Achja, es könnte sein - ehr wahrscheinlich - dass du das Netzteil gegen eines mit 15 oder höher austauschen musst.

Gruß

[slsb02]

nur bitte mal für mich zum Verständnis, warum funktioniert das nicht was im Anhang zu sehen ist...

[Jan-et]

Funktionieren tut das schon, jedoch werden die Leds relativ schnell kaputt gehen. Leds sind Stromgesteuert; das heißt sie vertragen nur einen bestimmten Strom, dieser ist jedoch nicht immer bei der gleichen Spannung (Produktionsschwankungen).
Es ist somit wahrscheinlich, das nicht in jeden der Stränge 20mA fließen, sondern ein 17mA nochmal 18mA und dann hat 25mA. Die Leds die mit 25mA belastet werden, werden deutlich schneller ausfallen als die anderen.

Falls du deine Lampe nur selten benutzt, kannst du dieses Risiko eingehen. Eventuell musst du dann mal Leds tauschen.

[slsb02]

Funktionieren tut das schon, jedoch werden die Leds relativ schnell kaputt gehen. Leds sind Stromgesteuert; das heißt sie vertragen nur einen bestimmten Strom, dieser ist jedoch nicht immer bei der gleichen Spannung (Produktionsschwankungen).
Es ist somit wahrscheinlich, das nicht in jeden der Stränge 20mA fließen, sondern ein 17mA nochmal 18mA und dann hat 25mA. Die Leds die mit 25mA belastet werden, werden deutlich schneller ausfallen als die anderen.

Falls du deine Lampe nur selten benutzt, kannst du dieses Risiko eingehen. Eventuell musst du dann mal Leds tauschen.

Vielen Dank, für die Erklärung. Aber nach meinem Verständnis, kann das dann doch auch passieren, wenn ich so wie vorgesehen nur 3 LED's je KSQ benutze oder irre ich? Kann mann vor jedem Strang vielleicht noch etwas mit einem Wiederstand machen um das Problem zu umgehen?

[Beatbuzzer]

Nochmal so am Rande:
Die drei FETs schalten jeweils eine Farbe nur an oder aus. Jetzt haben wir aber schon pro Farbe noch min. eine KSQ mit im Spiel und von PWM wurde auch schon gesprochen.
Warum hängen wir also nicht direkt die KSQs an den µC und dimmen und schalten die LEDs darüber? Das würde die drei BUZ11 sparen, welche im Übrigen nicht so optimal für 5V Ansteuerung geeignet sind. Ein Logic Level Typ wäre hier besser gewesen. Aber bei den geringen Strömen sollte der Verlust noch nicht so groß sein.

[Strumboe]

Die Anmerkung von Beatbuzzer ist richtig. Hier kommt ein Logic-Level MOSFET deutlich besser. Diese sollte man bei Arbeiten mit einem µC sowieso immer nehmen, wenn diese direkt angesteuert werden. Beim Reichelt bekommt man so einen schönen wie den IRFU3806 für 1,15€ das Stück.

Gruß und 'tschüß für heute.

[slsb02]

Guten Morgen,

vielen Dank, für eure Antworten... Was ist denn der gravierende Unterschied zwischen BUZ11 und IRFU3806 ?

@Strumboe:
hast du vielleicht noch eine Idee, wie man die Anzahl der Kabel reduzieren könnte?
meine Idee, etwas weiter oben (mit Anhang) scheint ja sich nicht möglich zu sein ;-(

[Beatbuzzer]

Der IRFU3806 ist auch kein Logic Level FET. Der macht zwar schon deutlich weiter auf als der BUZ11, was wohl in erster Linie am niedrigeren RDs on liegt (mehr Halbleitermaterial) aber richtig in die "Sättigung" kommt der auch erst bei 8V...
Wie gesagt, für die winzigen Ströme hier nicht so entscheidend. Ein richtiger Logic Level FET wäre z.B. der IRLZ34. In SMD gäbe es z.B. den IRF7401, der übrigens richtig früh aufmacht und schon an 3,3V µC Systemen zu gebrauchen wäre.
Wenn man PWM vor hat, sollte man auch auf die Gate-Kapazität achten. Je größer die ist, desto mehr Strom braucht man, um das Gate in kurzer Zeit umzuladen. Da man bei einem µC meist nicht mehr als 20mA direkt zur Verfügung hat, sollte die Kapazität recht klein sein, damit man auch höhere (flackerfreie) Frequenzen fahren kann. 3-4 KHz sind auch mit den 20mA noch ganz gut möglich.

[Strumboe]

Guten Morgäääähn.
Hm... @Beatbuzzer
Der Threshold Voltage liegt bei dem IRFU3806 bei 2V. Zumindest lt. Aussage vom Datenblatt von International Rectifier. Verstehe ich da etwas falsch?

@slsb02

Klar ist es möglich. Eine doppelseitige Platäng und dann die Steuerelektronik auf die nicht für Beleuchtungszwecke vorgesehene Seite löten.
Oder du nimmst den AS1110 LED Driver IC. Dieser treibt bis zu 16 Kanäle und wird über eine serielle Schnittstelle angesprochen.
Irgendwie musst du die LEDs unter Strom bekommen, damit sie leuchten.
Eine Kröte wirst du wohl schlucken müssen.

Einen morgentlichen Gruß
Wo ist der Kaffee?

[slsb02]

Hallo und guten Morgen,

*Tasse Kaffee rüber stell*

Der AS1110 sieht ja richtig spannend aus... Hast du damit Erfahrung? also so wie das Datenblatt verstanden habe, brauche ich dann wieder einen Wiederstand vor jeder LED? Wie steuert man das Ding?
Laut Datenblatt, kann man ja wohl jeden Kanal einzeln schalten, wie ich das gesehen habe? Ich freue mich auf deine Antwort...

[Borax]

Auch Morgen!

Der Threshold Voltage liegt bei dem IRFU3806 bei 2V

Ja, aber das ist (noch) ein Standard-Wert. Beim IRLZ34 liegt sie bei etwa 1V und beim IRF7401 nur noch 0.7V. Wenn Du mal in die Datenblätter schaust, geht beim IRFU3806 die Drain-to-Source Voltage vs. Drain-to-Source Current Grafik erst bei einem Vgs von 4.5V überhaupt los und beim IRLZ34 schon bei 2.5V. Wenn man daraus ein Rds(on) berechnet, erhält man bei Vgs=4.5V beim IRFU3806 etwa 0.3Ohm (3A bei 1V) wohingegen man beim IRLZ34 bei Vgs=4V schon nur noch 0.05Ohm (20A bei 1V) erhält und das bei 0.5V weniger Vgs...

[Beatbuzzer]

Vielleicht noch der Verständlichkeit halber als kleine Ergänzung zu Borax:
Die Threshold Voltage ist die Spannung, ab der der FET überhaupt erst anfängt zu leiten. Deshalb ist sie so niedrig. Wenn ein FET logic level (TTL 5V) fähig ist, dann steht das meist schon in den features ganz oben im Datenblatt. Manchmal ist sogar schon ein RDs on für 4,5V mit angegeben. Dann weiß man direkt, was Sache ist.

Ansonsten sieht man es eben in den Diagrammen wie Borax erklärt hat.

[Strumboe]

Hi Borax.
Danke für deine klärenden Worte. Dann sind hier nun auch die Unklarheiten meinerseits beseitigt. Danke hierfür. Auch im Alter lernt man nie aus.

@slsb02
Leider nein. Das hat derzeit einen ganz trivialen Grund: ich habe erst vor ein paar Wochen begonnen, mich intensiver mit der µC-Programmierung zu beschäftigen. Da man mir zu ASM geraten hat, beiße ich mir gerade da ein wenig die Zähne aus. Gleichzeitig habe ich das Projekt "mein neues Bad". Und hier muss ich mich ein wenig beeilen, damit der WAF entsprechend ist. Da EAGLEe ich die benötigten Schaltungen zusammen. Und die im klassischen Stil. Sprich derzeit ist auf den Platinen noch kein µC und entsprechende Peripherie wie der AS1110 vorhanden. Leider.

Gruß

Edit: @ Beatbuzzer
Auch dir ein Danke. Editende

[slsb02]

Ich habe mal geschaut, wo man den AS1110 her bekommt... und ich habe beim Hersteller mal 3 Stück zur Probe bestellen können (0,00€) wenn der da ist, werde ich mal schauen, was man damit so schönes machen kann

Kann man mit dem vielleicht noch etwas anfangen BCR 402 R ?
Mir geht es wirklich nur um die Anzahl der Kabel

[Strumboe]

Äh.....
Ich dachte, du wolltest so wenig wie möglich und nur eine einseitige Platine haben. Und dann noch so wenig Leitungen wie möglich.
Der AS1110 kommt dann direkt auf die LED-Platine und du must ja auch irgendwie mit den Steuer- und Spannungsversorgungsleitungen dort hin.
Ob das platzsparender ist glaube ich mal weniger.

Gruß

[slsb02]

Hallo,

war auch nur so eine Idee ... Ja, es soll so wenig wie möglich auf der Platine mit den LED sein, was du ja auch super hinbekommen hast mit deiner Schaltung... Aber ich habe echt ein Problem, mit den ganzen Kablen, das macht mir echt Bauchschmerzen... Ich muss das Kabel ja auch irgendwie dahinverlegen. Denn die AVR Platine ist an einem anderen Ort, als die Lampe... Man warum muss das denn so kompliziert sein...

[Strumboe]

Das Ganze wäre mit nur einer einzigen Leitung machbar. 1-Wire genannt. Dabei würde dann dein Plantschbecken als GND fungieren. ALLERDINGS auch hier: die Elektronik würde sich dann in deinem Lampengehäuse befinden.
Bei den von mir verlegten 15 Leitungen könntest du bim Reichelt dir dieses hier zulegen:
http://www.reichelt.de/Steuerleitung/LI ... 01a748de48

Gruß

[slsb02]

Hallo,

so, ich werde deinen Vorschlag in die Tat umsetzen ... Warum werde ich ein größeres Netzteil brauchen und wie hoch darf die max. Eingangsspannung sein?
Ich freue mich auf deine Antwort!

Liebe Grüße

[Strumboe]

So,
Platäng ist soweit fertig. Habe mal ein ZIP-File erstellt.
Ich habe da noch Bemaßung dran, damit du gleich siehst, ob es mit deinen beengten Platzverhältnissen hinhaut. Habe auf SMD verzichtet. Leider sind noch drei Brücken drin.
Der DRC sagt soweit alles i.O. Nur am Rand ist es ein wenig knapp. Aber das sollte kein Problem sein, solange du keine metallische Führungen benutzt.

Und hier noch die Platine mal zur Ansicht.

Schau es dir einfach mal an.

Gruß

[slsb02]

Hallo,

so, ich werde deinen Vorschlag in die Tat umsetzen ... Warum werde ich ein größeres Netzteil brauchen und wie hoch darf die max. Eingangsspannung sein?
Ich freue mich auf deine Antwort!

Liebe Grüße

[Strumboe]

Nun, es sind von dir blaue LEDs im zukünftigen Einsatz und die benötigen bei 20mA ca. 3,7V (schlimmsten Falls). Mal drei macht 11,1V. Da bleibt für die KSQs nicht genug. 15V oder 18V - wie hier schon mal erwähnt - vereinfacht die Sache. Dann benötigst du keine Low-Drop KSQs. Du hast auch ein wenig mehr "Reserve" spannungstechnisch gesehen.

Gruß

[slsb02]

Vielen Dank, für die Info... Kann ich denn an deine KSQ auch z.B. nur eine LED anschließen? Ich habe das Prinzip noch nicht ganz verstanden... Ich arbeite sonst für eine KSQ immer mit dem LM317 bisher reichte der immer aus... aber vielen vielen Dank, für deinen Einsatz ist ja heute auch nicht mehr Selbstverständlich!