3W RGB LEDs

Hallo,

ich bin neu hier im Forum und wollte gleich mal mein erstes Projekt planen.
Bis jetzt bin ich wie gesagt noch in der Planungsphase jedoch tauchen jetzt schon
die ersten “Probleme auf”.
Daher wollte ich erst einmal versuchen das Projekt in der Theorie vorzubereiten bevor,
es an die nicht ganz billige Bauteilbeschaffung geht.
Zum Projekt:
Ich möchte gerne mehrer 3W RGB LEDs mit einem Arduino / PWM ansteuern.
Beginnen würde ich zum Einstieg erst einmal mit einer RGB LED welche man ja relativ
einfach mit 3x BD 139 und PWM bedienen kann.

Um jetzt zB. 5 RGB LEDs separat anzusteuern benötige ich ja 15 PWM Kanäle wobei
jeder einen I: von 350mA und U:3,8V beliefern muss.

Auf der Suche nach einer Lösung bin ich auf diesen Baustein gestoßen:
TLC5940

*16 Channels
*Drive Capability (Constant-Current Sink)
0 mA to 60 mA (VCC < 3.6 V)
0 mA to 120 mA (VCC > 3.6 V)
*LED Power Supply Voltage up to 17 V
VCC = 3 V to 5.5 V

den TLC5940 würde ich dann mit einem ULN2003 koppeln da der TLC5940 ja nicht 350mA fest ist.

Ich denk mit der Konstellation sollte es rein Hardware Technisch möglich sein die 5 RGB Power leds zu Regeln.
Jedoch bin ich mir bei der Spannungsversorgung nicht so ganz sicher ob ich alles bedacht habe.
Ich würde ja die 5 LEDs Parallel an 12 V incl. vorwiderstand anschließen wollen.
Dann komme ich aber auf einen Strom von 15*350mA = 5,25A.
Das ist ja schon eine ganze Menge ?!
Welches Netzteil kann ich dafür am besten verwenden?

In der letzten Ausbaustufe meines Projektes würde ich gerne bis zu 24 von diesen 3W RGBs LEDs ansteuern wollen.

Was sagt ihr zu meiner “Planung”.

Mfg
Maestrox

25A an 12V mit vorwiderstaenden... na das wird eine schoene heizung.

Im idealfall wuerde ich dafuer getacktete led treiber verwenden. Die gibt es billigst bei ebay (basierend z.b. auf pt4115). Die koennen auch dimmbar sein. Oder wenn es sein soll 3 ausgaenge des 5940 parallel schalten + kuehlkoerper und das ganze mit einem dicken 5V smps betreiben. 5V 30A gibt es bei reichelt erschwinglich. Abbrennen kann letzteres aber auch ;-)

Wie kommst du auf die 25A ?

Je RGB LED 3*350mA. 24 stueck davon.... das kommt ziemlich nah an 25A.

Ja bei ~3V ... Bei 12 V komme ich doch auf ~6A. Außerdem liegt so eine KSQ mit pt4115 bei ca~ 3€/stück. Da wäre ich ja 216€ los.

Wenn du ein 12V-Netzteil nimmst und die Spannungsdifferenz zum betrieb der LEDs am Vorwiderstand quasi wegbrennst, zeugt das von einem extrem schlechten Schaltungsdesign. Wenn du schon über einen Vorwiderstand den Strom begrenzen willst, nimm lieber ein 5V-Netzteil mit entsprechender Stärke.

Tja da liegt halt das Problem. So Netzteile sind dann mal richtig teuer :) Deswegen suche ich ja acuh noch nach eine Lösung wie ich die Leds "günstig" befeuern kann.

Spiritus ist billig… das ergebniss koennte sogar das selbe sein. Und es kommt ja bald die kalte jahreszeit…

maestrox: Tja da liegt halt das Problem. So Netzteile sind dann mal richtig teuer :) Deswegen suche ich ja auch noch nach eine Lösung wie ich die Leds "günstig" befeuern kann.

Es geht nicht alles billig. Bestimmte Dinge kosten einfach und wenn Du die Wohnungsbeleuchtung auf LED umstellen willst, dann mußt Du dafür zahlen. 24 LED mit 1050mA Einzelstrom brauchen 25,2A Bei 5V ist das ein 125W Netzteil. Das Bringt nicht mal ein PC Netzteil.

Ist Dir bewußt, daß die LED Kühlkörper brauchen, um die Verlustleistung wegzubekommen?

Kalkuliere mit einer Ausgabe um die 500€ (LED, KSQ, Kühlkörper, Kabel, Netzteil, Montagematerial, Arduino), Falls Du das nicht gewillt bist auszugeben, dann fange mit dem Projekt gar nicht an.

maestrox: Ja bei ~3V ... Bei 12 V komme ich doch auf ~6A.

Nein mein Lieber, Das geht so nicht.

Die LED haben eine bestimmte Spannung bei einem Strom von 350mA. Wenn Du eine größere Spannung anlegst gehen sie kaputt. Du kannst nicht 3W/12V * 24 rechnen. Bei 12V und 24 LED hast Du mit Vorwiderständen einen Strom von 25,2A und eine Verlustleistung von Red: 9.5V*350mA = 3325mW Green: 8,8V*350mA = 3080mW Blue: 8,8*350mA = 3080mW Gesamt pro LED von 9485mW Verlustleistung für 24 LED: 227,64W und brauchst ein NEtzteil von 12V und 25A = 300W.

Eine KSQ mit pt4115 senkt die Verlustleistung drastisch da sie praktisch ein DC/DC-Wandler ist mit einem konstanten Ausgangsstrom. Du könntest mit einem 12V und ca 8A (100W) Netzteil auskommen.

maestrox: den TLC5940 würde ich dann mit einem ULN2003 koppeln da der TLC5940 ja nicht 350mA fest ist.

Das geht so nicht. Der TLC5940 hat aus Ausgänge Stromsenken ( Konstantstromquellen wo der Strom vom + durch die LED in den Ausgang, auf Masse fließt). Die Stromstärke ist durch einen Widerstand an einem Eingang einstellbar von ca 5mA bis 120mA bei 5V Spannungsversorgung.

Der ULN2003 kann 500mA schalten aber nicht gleichzeitig auf allen Ausgängen. http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00001244.pdf Seite, Diagramm 13 für DIP-Gehäuße. Bei 7 eingeschaltenen Ausgängen nicht mal 200mA.

Die Eckdaten der LED sind: Red: 2.5V ~ 3.0V, 350mA Green: 3.2V ~ 3.8V, 350mA Blue: 3.2V ~ 3.8V, 350mA Wenn Du Vorwiderstände einsetzt dann ist die Verlustleistung bei 5V Versorgung (ich nehme den kleinsten Wert um die Max. Leistung am Widerstand zu erhalten): Red: 2.5V*350mA = 875mW Green: 1,8V*350mA = 630mW Blue: 1,8*350mA = 630mW Total 2,135W. Die heizt Du über die Vorwiderstände weg.

Viele Grüße Uwe

@uwefed Erst mal danke für die ausführliche belehrung.

Ich habe ja schon gemerkt das es nicht einfach wird so ein Projekt unter einem gewissen Kostenrahmen zu realisieren. Deswegen habe ich mich ja auch an das Forum gewand.

Am Ende sollte so etwas bei rauskommen klick .

Ich kann mir halt nicht vorstellen, dass die da so schweine Teuere NTs bzw KSQ drin verbauen bei dem Preis. Wobei ich ja die LEDs auch direkt in Cn beziehen würde.

Daher dache ich es gibt günstigere Lösungen so etwas aufzubauen. Aber ich lass mich natürlich auch gerne belehren.

Maestrox

Wie sieht es denn mit einem LM317 aus ? 10Stück 2,38€.

maestrox: Am Ende sollte so etwas bei rauskommen klick .

Ich kann mir halt nicht vorstellen, dass die da so schweine Teuere NTs bzw KSQ drin verbauen bei dem Preis. Wobei ich ja die LEDs auch direkt in Cn beziehen würde.

Daher dache ich es gibt günstigere Lösungen so etwas aufzubauen. Aber ich lass mich natürlich auch gerne belehren.

Maestrox

Wir sind davon ausgegangen, daß Du jedes LED einzeln Farbe und Helligkeit regeln willst. Wenn Du das nicht willst sieht die Sache anders aus. Grüße Uwe

Ich will ja auch jede LED einzeln ansteuern und deren Farbe und Helligkeit regeln. Wo steht das ich das nicht will ? :) Bin am überlegen 24 Platinen mit 3 x PT4115 zu entwerfen. Dann wäre ich die 25 A los :) Muss halt nur noch aufs richtige Layout kommen.

Ich will ja auch jede LED einzeln ansteuern und deren Farbe und Helligkeit regeln. Wo steht das ich das nicht will ? smiley

Weil das Produkt das Du als Beispiel verlinkt hast das nicht für jedes LED macht sondern nur für alle gemeinsam. Da kannst Du mehrere LED in Reihe schalten und so die Anzahl der KSQ vieleicht auf 9 verringern. Viele Grüße Uwe

ja ok scheint nicht so direkt verständlich zu sein... aber das Gerät kann auch diverse rainbow Effekte und ich denke dafür ist es doch wohl nötig die leds einzeln anzusteuern.

Sollte auch mehr als bsp. dienen.

Ich verstehe als Rainboweffekt das kontinuirliche Farbwechseln der LEDzwischen verschiedenen Farben nicht ein Farbspiel der verschiedenen LED. Ok als Beispiel; aber bei anderen Funktionen hat man auch einen anderen Bauteileaufwand und andere Kosten. Viele Grüße Uwe

Will keine Werbung machen :)

Das Gerät in Bild und Ton

Den Film hatte ich nicht gefunden. Also werden Die LED einzeln angesteuert. Sie könnten auch gemultiplext werden aber leider schweigt sich die Internetseite über die Spannungversorgung und Leistungsaufnahme aus. Hast Du die UVB gesehen? 529 € Elektronikbauteile im Großhandel (wir reden von 10.000 bis 100.000 Stück) sind bedeutend billiger als als Einzelstück verkauft. Darum kann sich das rechnen. Ich glaube immernoch, daß die Ausgaben ziemlich hoch sein werden. Grüße Uwe

Nur mal zum vergleich:

Ich habe fuer meine 100% selbst gebaute kuechen beleuchtung, insgesamt 3 lampen, pro stueck um die 70€ berappt. Und da sind keine high-power LEDs drauf, keine intelligenten PWM treiber, kein kuehlkoerper, nur ein AVR und ein linearer 8-kanal led treiber + kleinkram. die abnahnme kleiner mengen (im vergleich zur industrie) ist der stoerende knackpunkt, vor allem bei der platinenfertigung.

Das wird nicht billig!

Was haltet ihr den hiervon?

Ich denke dieses NTund 72 BD 139. Natürlioch noch passende vorwiderstände vor die leds... und dann sollte die kuh doch vom eis sein oder?