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Thema: Ansteuerschaltung für LED mit PWM (Gelesen 8880 mal)
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turborunner
Lötkolbenfreak
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Hallo zusammen
Ich möchte eine Reihe RBG Leds (bis zu 10 per strang) per PWM dimmen und habe mir dazu diese Schaltung ausgedacht. LED strom is ca 30 mA, Spannung 3,2V
Der Schaltplan enthält allerdings für mich einige Fragen:
Zuerst der LM317: Den habe ich noch nicht praktisch im Einsatz erlebt, daher meine Frage: Wird dder Ausgang genau auf die Referenzspannung geregelt oder gibt es da ein Delta ? Mit wieviel Strom wird die Z-Diode belastet ? Ändert sich der in Abhängigkeit vom Ausgangsstrom ?
Welchen Transistor kann ich nehmen und braucht der einen Vorwiderstand ? Bisher habe mir NPN Transistoren vom Schlage eines BC5xx gereicht (die brauchen den Vorwiderstand) . Woanders im Forum hatte ich was von FETs gelesen, auch hier fehlt mir die Erfahrung...
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OlafSt
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Also:
- Was bedeutet "10 pro Strang" ? 10 je Farbe, also 30 insgesamt ?
- Liegen die LED alle parallel oder ist das eine Kombi aus Reihen/Parallelschaltung ? Das entscheidet darüber, ob ein BC537 noch reicht oder was "dickeres" dran muß.
- LED ohne Vorwiderstand ist ein großes Risiko, LM317 hin oder her. Ich denke mal, der soll dazu dienen, den LED genau ihre Durchlaßspannung zukommen zu lassen. Du übersiehst dabei, das LED ziemliche Serienstreuungen haben, das ganze also eine gewagte Sache ist. Irgendwo hier habe ich mal vorgerechnet, was ein zehntel Volt zuviel an einer LED für Auswirkungen hat.
- Mir erschließt sich der Sinn der Z-Diode so gar nicht, habe so ein Konstrukt auch noch nie gesehen. Wozu dient das ?
Alles in allem also: Nochmal ans Zeichenbrett, bevor wir über FET oder Bipolare diskutieren 
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Erstens: Lies was da steht. Zweitens: Denk drüber nach. Drittens: Dann erst fragen
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turborunner
Lötkolbenfreak
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Die LED´s sollen alle parallel angeschlossen sein bzw, jeweils der Grüne/rote/blaue Pin Parallel so dass man per PWM die Farbe steuern kann.
Dummerweise haben diese LED´s eine gemeinsame Kathode also muss der Transistor zwischen Spannungsversorgung und LED liegen. Das schließt auch eine Reihenschaltung aus.
Ich hatte mir überlegt die ganzen Vorwiderstände (und deren Verkabelung) zu sparen und stattdessen einen LM 317 einzusetzen der den LEDs eine genaue Spannung serviert.
Eine Z-Diode in Sperrichtung geschaltet ergibt normalerweise eine recht genaue Spannungsreferenz, zumindest habe ich das mal so gelernt. Evtl fehlt da noch ein Pullup Widerstand zwischen LM317 und Z-Diode.
Wie gesagt: das ganze ist ein Gedankenspiel und ich wollte eure Meinung dazu hören bevor ich mir einen LED Toaster baue.. dazu sind die Teile noch zu teuer.
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« Letzte Änderung: Februar 16, 2006, 10:31:43 von turborunner »
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TzA
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Also erstmal seh ich da keine verschiedenen Farben auf der Grafik, oder soll man sich da noch 2 weitere Transistoren und entsprechend die anderen LEDs reindenken?
Ich kann dir aber jetzt schon sagen, dass du so niemals glücklich mit der Schaltung wirst, erstens solltest du mal das Datenblatt des LM317 bemühen, bevor du den einfach mit einer Z-Diode ("recht genau" und 5% Toleranz sind für mich auch 2 Sachen) vergewaltigst, der wird über 2 Widerstände eingestellt. Außerdem haben die verschiedenfarbigen LEDs auch komplett verschiedene Vorwärtsspannungen, sodass bei einer festen Spannung entweder rot durchbrennt oder blau garnicht leuchtet.
Wenn du immer die gleiche Anzahl LEDs an der Schaltung betreiben willst und dir 30 Vorwiderstände zu nervig sind, könntest du evtl mit 3 Stromquellen glücklich werden. Man kann den LM317 auch so verschalten, dass er immer einen konstanten Strom liefert, wenn du da pro Farbe eine aufbaust(150-200mA), dahinter einen FET hängst, um die jeweilige Farbe dimmen zu können, und die RGB-LEDs alle aus einer Charge nimmst, sodass die Vorwärtsspannung innerhalb einer Farbe relativ gleich ist, könnte das klappen.
ODer du steuerst die LEDs per Multiplex an, dann brauchst du nur 3 Vorwiderstände, aber 13 Transistoren.
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turborunner
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Danke für den ausführlichen Kommentar. Du hast recht: Es gibt keine verschiedenen Farben auf der Grafik. Es ging mir darum ob der Aufbau prinzipiell einen Sinn macht. Das ich das ganze 3x aufbauen muss um die verschiedenen Vorwärtsspannungen zu erfüllen ist mir schon klar, braucht nicht Gegenstand der Diskussion hier zu sein. Sorry wenn ich mich da unklar ausgedrückt habe.
Die 3 Stromquellen sind eine interessante Idee, darauf bin ich auch schon gestoßen. Das hilft mir allerdings nicht viel wenn ich Pro Farbe mehrere PWM Kanäle dranhänge. Dann ist kein einheitlicher Stromfluss mehr gewährleistet.
Du hast das Thema FET bzw Multiplex angeschnitten: Hast du dazu für mich weitergehende Informationen / Links ?
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« Letzte Änderung: Februar 16, 2006, 14:53:11 von turborunner »
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turborunner
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*danke*
jetzt habe ich erstmal genug zum lesen und nachgrübeln...
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turborunner
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Zuerst nochmal ein dickes Dankeschön an alle die mir hierbei geholfen haben, wobei besonderer Dank an TzA geht für sein Tutorial "Allzweck PWM Steuerung"
Hier habe ich den für mich entscheidenden Hinweis gefunden wie ich einen PFET für meine Zwecke passend verbaue bzw welchen ich überhaupt kaufen / brauchen kann.
Die Idee mit dem LM317 habe ich nach den Kommentaren hier verworfen und mich stattdessen dazu entschieden die RGB LEDs in 6er bzw 8er Gruppen zu fassen. Innerhalb der Gruppen kann ich die LEDs parallel ansteuern und es kommt ein Vorwiderstand davor der für die Gruppe passend berechnet wird - siehe Skizze (wieder nur für eine Farbe )
Eine kleine Frage hätte ich aber doch noch: Alle Schaltungen die ich so kenne holen den Strom aus der 12 V Leitung des Netzteils. Dabei fällt aber viel mehr Verlustleistug in den Vorwiderstände an, als bei Benutzung der 5V Leitung.
Was meint ihr: Eher die 5V oder die 12 V Leitung vom Netzteil nutzen ?
Der Gesamtstrom für 50 LED´s wird schätzungsweise zwischen 1,5 und 2 A liegen.
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Falzo
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ein zugegebenermaßen vielleicht etwas kruder vorschlag als alternative:
nimm ein paar lm3914, hier hast du eine einstellbare konstantstromquelle fuer jeweils 10 LEDs direkt fertig integriert. untergrenze auf null, obergrenze auf die interne referenz dann brauchst du keine externe beschaltung, ausser den widerstand fuer den strom. und ueber den signaleingang jagst du dein PWM-Signal rein...
Blabla by TzA: kost halt 6,75 bei 50 LEDs, wären 50 Widerstände billiger 
falzo@ed: widerstaende sind aber langweilig, kann jeder und die mosfets brauchst auch noch in deiner rechnung
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« Letzte Änderung: März 2, 2006, 00:39:49 von Falzo »
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turborunner
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@Falzo: Habe mir mal das Datenblatt angesehen und auf den ersten blick scheint es so als ob der LM3914 die Kathode der LED´s steuert. Das geht aber bei mir nicht da die RGB LEDs eine gemeinsame Kathode haben --> ich muss also die Anoden ansteuern.
Hätte ich das Problem nicht wären bei mir längst die ULN2003 im Einsatz und wir hätten diese Diskussion nie gehabt
Natürlich sind einfache Vorwiderstände langweilig aber eine neue Bauteil Kategorie pro Mod kennenlernen reicht mir und diesmal waren es die PFET
@TZA: Ich kaufe die LED´s bei Beatzler. Bisher hat er gute Kritiken gehabt und da ich alle gemeinsam kaufe sollten sie auch alle aus einer Charge sein. Ich bin da mal ganz optimistisch.
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turborunner
Lötkolbenfreak
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Danke für den Tip , kommt aber etwas zu spät 
Was ich verbauen werde sind RGB LEDs. Da die nicht aus beatzlers allgemeinem Programm sind liefert er mir nur die LED´s ohne Zusatzmaterial. Wir haben das so vereinbart.
Ich wollte von vorneherein die Ansteuerschaltung so bauen, dass ich auf die Ideal Standard Vorwiderstände verzichten kann. 150 kleine Widerstände zu verbasteln ist nicht grade meine Traumbeschäftigung.
Durch die Parallelschaltung der LEDs ändert sich der zu verbauende Widerstandswert, so dass die üblichen 470 Ohm eh nicht gepasst hätten.
Ich habe ausgerechnet, dass ich max ca 1W verbraten muss im Widerstand. Bei Conrad im Catalog habe ich nur 1/2 Watt und 5 Watt Versionen gefunden. Also war ich heute 5 Watt Widerstände kaufen... da bleibt noch thermische Reserve
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LED PWM Schaltung.jpg