RGB Flexband mit gemeinsamer Kathode und PWM

[Andre G. (gebbi)]

Hallo, ich suche nun schon seit einigen Tagen nach einer Lösung für mein 
Problem, doch ich denke das ich alleine nicht mehr weiter komme, deshalb 
wende ich mich mal an euch.
Meine Situation: Ich möchte ein RBG Flexband mit 12V und gemeinsamer 
Kathode über einen MOSFET schalten. Eine Testsoftware habe ich bereits 
in Bascom geschriebn, diese erzeug lediglich ein PWM signal an einem OSC 
Ausgang eines ATMEGA16. Dies funktioniert auch alles Wunderbar, mit 
einem Weißem Flexband und einem n-Kanal MOSFET (IRFZ24N) lässt sich das 
Flexband ohne Probleme in der Helligkeit regeln:

                +12V
                  |
                  |
                  -
                 | |RGB Flexband
                 | |(Last)
                  -
                  |
 PWM      Gate    |Drain
--------------MOSFET-N Kanal
                  |Source
                  |
                 GND

Ein Zeichen für mich das die Software funktioniert.
Nur mein Problem, wie schaffe ich es, das ich die Anode steuern kann.
Nach dem was ich herausgefunden habe bräuchte ich einen P-Kanal MOSFET, 
nach möglichkeit LogicLevel ?

Könnte ich die Schaltung dann einfach so aufbauen?(Also für eine Farbe):


                 +12V
                  |
 PWM      Gate    |Source
--------------MOSFET-P Kanal
                  |Drain
                  |
                  |
                  -
                 | |RGB Flexband
                 | |(Last)
                  -
                  |
                  |
                 GND

Achja, pro Farbe werden nicht mehr als 500mA Strom fließen.
Kann mir jemand einen Mosfet empfehlen ? Kann rühig von der max. 
Leistung her übertrieben sein, möchte gerne größere Wärme und ein 
versagen der Schaltung vermeiden, auch wenns 2€ mehr kostet.

Ich danke auch schonmal im Vorraus

MfG
Gebbi

[Alex S. (thor368)]

Tach Andre,

ich hoffe doch, dass die Vorwiderstände in dem Flexband schon integriert 
sind. Sonst leben die LEDs nicht lange. Ansonsten gibt es bei common 
cathode, wie du schon richtig erkannt hast, immer das Problem, dass du 
von Plus runter schalten musst. Einfachste Methode ist natürlich ein 
p-channel MOSFET. Allerdings wird der fet so aus zweierlei Gründen dauer 
leiten:

1.) ist der fet falsch herum. Drain muss nach +12V und Source an die 
Last. So herum wird nur die bodydiode dauer leiten.
2.) musst du um den fet einzuschalten das gate negativer machen als das 
source. Das ist so einfach, denn das source hängt mit +12V auf dem 
högsten Potential der Schaltung. Allerdings muss du, um ihn 
auszuschalten, gate auf das selbe Potential bringen wie source. Mit 
einem +5V vom µC wirst du ihn nicht abschalten können, denn dann ist das 
gate immer noch -7V gegenüber source. Du musst also eine weitere 
Schaltstufe vorschalten, die den vollen Bereich von 12V bis 0V treiben 
kann.
Am einfachsten ist ein Gatewiderstand nach source. Damit wird der fet im 
ungetriebenen Zustand immer ausgehen. Dann ein NPN mit Kollektor ans 
gate und Emitter nach Masse. Basis kommt über 1k an den µC. Fertig. Der 
Gatewiderstand muss jetzt so dimensioniert werden, dass keine all zu 
großer Strom im durch gesteuerten Zustand fließt aber trotzdem groß 
genug ist, damit das gate beim Abschalten des power fet nicht zu lange 
auf halb leitenden Zuständen rum gammelt.

Thor

[Andre G. (gebbi)]

Danke für die Antwort.
Vorwiderstände sind natürlich im Flexband integriert.
Habe aus Interesse mal eine Frage, wäre es theoretisch auch möglich den 
NPN Transostor durch einen MOSFET N-Kanal auszutauschen (IRFZ24N)? Habe 
davon nähmlich noch 7 hier herumliegen. Die Schaltung würde ja dann so 
aussehen oder nicht?:

           +------- +12V
           |         |
           -         |
    PullUP| |        |
          | |        |
           -         |
           |   Gate  |Drain
           + -----MOSFET-P Kanal
           |         |Source
           |         |
     1k    |         |
     __ B  |K        -
----|__|-NPN        | |RGB Flexband
PWM        |E       | |(Last)
           |         -
           |         |
           |         |
           +------- GND

Bwz. wenn möglich:

           +------- +12V
           |         |
           -         |
    PullUP| |        |
          | |        |
           -         |
           |   Gate  |Drain
           + -----MOSFET-P Kanal
           |         |Source
           |         |
           |         |
        G  |D        -
---------MOSFET-NK. | |RGB Flexband
PWM        |S       | |(Last)
           |         -
           |         |
           |         |
           +------- GND

[Alex S. (thor368)]

Ja sichern, das geht. Wobei mir da das Wort overkill auf der Zunge 
liegt...

Thor

[Andre G. (gebbi)]

Danke,
dann werd ich mir die Tage mal ein paar P-Mosfet´s bestellen :)

MfG
André

[Alex S. (thor368)]

AHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH WAS LABER ICH!

Entschuldige bitte aber ich habs mal wieder voll vercheckt. Der Pch war 
in deiner ersten Schaltung richtig herum. Ich habe wohl einen Knick in 
der Optik.

Sorry
Thor

[Andre G. (gebbi)]

^^ no Prob.
Hatte mich auch schon gewundert ....
Naja, hab ja noch nichts aufgebaut, sone Lieferung dauert ja immer ein 
wenig.
Also fürs Protokoll:

           +------- +12V
           |         |
           -         |
    PullUP| |        |
          | |        |
           -         |
           |   Gate  |Source!
           + -----MOSFET-P Kanal
           |         |Drain!
           |         |
     1k    |         |
     __ B  |K        -
----|__|-NPN        | |RGB Flexband
PWM        |E       | |(Last)
           |         -
           |         |
           |         |
           +------- GND

Nochmal vielen Dank das du dir mein Problem angenommen hast!

MfG
André

[Andre G. (gebbi)]

Super es Funktioniert !!!
Habe sogar noch 3 NPN Transistoren gefunden.
Den Pullup hab ich mit 500Ohm(2x1kParallel) bemessen. Also fließen rund 
24mA Gesamtstrom.
:-D

Werd, wenn ich alles Fertig habe wohl mal meine Komplette Schaltung 
reinstellen^^

MfG
André

[Andre G. (gebbi)]

So, bin nun quasi fertig, hier mal mein Ergebniss, vielleicht kann es ja 
nocheinmal wem helfen, alle Schaltungen usw. natürlich ohne Gewehr.

Die Bilder im Anhang zeigen die Schaltung, einen groben Plan für eine 
Lochrasterplatine und die Rc5 Signale der Medion Universalfernbedienung.

Der Programmcode liegt natürlich auch bei. Er kann mit der Demo quasi 
nicht mehr erweitert werden (4kb Grenze erreicht) deshalb sind auch 
nicht alle Funktionen vorhanden, die ich wollte, bin mit dem Ergebnis 
aber trotzdem sehr zufrieden, lerne in der Schule in einem halben Jahr C 
für uC, mal sehen, obs dann mal nen Update gibt^^.

Die Schaltung ist nicht vollständig, und teilweise auch falsch:
AREF ist natürlich auf Masse gelegt, es sind Abblockkondensatoren 
eingesetzt worden. Die Pullup Widerstände sind natürlich eingebaut und 
den 10k an Reset hab ich mir gespart.

Die 5V Versorgung wurde dann doch ein wenig anders aufgebaut.

euch allen ein schönes Wochenende

MfG André