Bitte um Kurze Kontrolle der Schaltung (LED Treiber)

[Andre (Gast)]

Hallo zusammen,

ich möchte LED-Streifen (immer 6 in Serie, samt Vorwiderstand, 24V, 
400mA) mittels WS2811 chips ansteuern.

Dazu habe ich mir folgende Schaltung überlegt:

Der WS2811 schaltet normalerweise gegen GND um die angeschlossenen LEDs 
anzuschalten, also "active low". Deshalb habe ich jedem Ausgang einen 
kleinen N-FET spendiert (NDS355AN) um das Signal zu invertieren (Pullup 
am Gate), sowie "dahinter" einen größeren N-FET (IRLR120N) um letztlich 
die Last zu schalten (ebenfalls pullup am Gate, beide 10k).

Die PWM-Frequenz liegt irgendwo um 200 Hz, und die zu treibende Last 
braucht etwa 400 mA, also beides eher moderate Anforderungen...

Beim Prototypen klappt das auch wunderbar, aber bevor ich das dauerhaft 
in einer Installation verbaue, wüsste ich gerne ob ich da noch einen 
Denkfehler drin habe, bzw. irgend etwas nicht bedacht habe.

Daher bedanke ich mich schonmal im Voraus für Eure Einschätzung. :)

Viele Grüße
  Andre

[Markus B. (lordnoxx)]

Hi,
welche Aufgabe hat deiner Meinung nach der Widerstand R2?

[Andre (Gast)]

Hallo!

R2 soll das Gate des Invertier-FETs hoch halten, solange der WS2811 am 
Ausgang floatet (LEDs aus).

Sollen die LEDs eingeschaltet werden, zieht der WS2811 das Gate des 
ersten FET auf Masse -> dieser Sperrt -> Gate des zweiten FET wird über 
dessen Pullup auf 5V gezogen -> zweiter FET leitet -> LEDs gehen an.

Sollen die LEDs ausgeschaltet sein, macht der WS2811 am Ausgang 
"nichts", das Gate des ersten FET wird über R2 nach 5V gezogen, dieser 
leitet. Dadurch wird das Gate des zweiten FET auf GND gezogen, dieser 
sperrt, LEDs sind aus.

So war zumindest der Plan, und im Prototypen funktioniert das auch prima 
:)

Viele Grüße
  Andre

[Jonathan S. (joni-st)]

Die Schaltung ist gut so, allerdings würde ich R3 auf 220 bis 470 Ohm 
verkleinern.


Gruß
Jonathan

[Sprachlos (Gast)]

So ein Schaltbild zu schicken, daß sich die Leute nicht schämen!

[Andre (Gast)]

Hallo Jonathan,

vielen Dank fuer Deine Einschaetzung.
Fuer mein Verstaendniss: wieso wuerdest Du den Widerstand verkleinern? 
Um das Gate des zweiten FET schneller umzuladen, und so die LEDs 
schneller einzuschalten?
Die "total gate charge" der IRLNR120N wird mit 20 nC angegeben, und als 
Zeitkonstante erhalte ich damit bei 10 kOhm 2 ms. ...
Damit habe ich mir die Frage eigentlich schon selbst beantwortrt, danke 
:)

Eine weitere Frage stellt sich mir noch: sollte ich eine Freilaufdiode 
vorsehen, wegen der (zugegeben kleinen) Induktivitaet der Leitung zu den 
LEDs (etwa 40 cm)? Oder kann der FET das ab?

Danke nochmal und viele Gruesse
  Andre

[Jonathan S. (joni-st)]

Fast alle FETs sind inzwischen "Fully Avalanche Rated", das heißt, sie 
können die Energie eines solchen Pulses selbst verbraten.

Und 2ms sind für einen FET bereits verdammt viel. Während dem Umschalten 
wird über sehr kleine Bereiche des FETs sehr viel Strom fließen, was den 
FET dann zerstört. Deshalb würde ich einen kleineren Widerstand 
verwenden.


Gruß
Jonathan