LED-Strip + TLC5940

[vincent (Gast)]

Hallo,

ich will eine kleine Schaltung bauen. Sie ist ganz ähnlich zu der in 
Beitrag "TLC 5940 für RGB-LED Strip".

Ich möchte mit einem TLC5940NT 8 RGB-LED-Strips ansteuern. Die einzelnen 
Strips sind jeweils etwa mit 15 smd-leds bestück. Mir ist nicht ganz 
klar aus welchen Daten ich jetzt berechnen kann wieviel Strom durch 
diese fließen müsste und ob der TLC das hinbekommt. Wenn ich das richtig 
sehe wäre es am besten Strips ohne Vorwiderstände zu haben, da der TLC 
ja mit Konstantstrom arbeitet, richtig? Also mal ganz banal angenommen 
ich habe eine Schaltun a la
TLC -- LED -- LED -- LED -- U
Wenn ich den TLC jetzt auf Konstantstrom 40mA per Referenzwiderstand 
einstelle. Dann sollten doch im optimal Fall durch alle LEDs 40mA 
fließen. Was hat U jetzt damit zu tun?

(Sorry, ich bin Programmierer und mit Analogtechnik etwas schwerfällig)

Weiter hat der TLC5940 ja nur 16 Kanäle, ich habe aber 8x3=24 Kanäle. 
Meine Idee war dazu jeweils 4 Strips an einen MOSFET (z.B. IRF 7103) zu 
hängen und die Strips so zu multiplexen. Die zwei MOSFETs kann ich ja 
dann direkt mit meinem atmega328 (5 V) ansteuern, richtig? Oder ist das 
aus irgendwelchen Gründen keine gute Idee? Was würde passieren, wenn 
beide MOSFETs mal gleichzeitig schalten? Ich tippe mal, dass der TLC 
unter Umständen dann einfach nicht genug Strom versenken kann und die 
LEDs aus/gedimmt sind? Welche Auswirkung hat die Frequenz mit der ich 
multiplexe auf die Schaltung?

Ich hoffe ich habe erstmal genug Daten geliefert, damit eine Antwort 
möglich ist.
Schönen Dank und Grüße,
Vincent

[Achim S. (Gast)]

vincent schrieb:
> Wenn ich den TLC jetzt auf Konstantstrom 40mA per Referenzwiderstand
> einstelle. Dann sollten doch im optimal Fall durch alle LEDs 40mA
> fließen. Was hat U jetzt damit zu tun?

U muss größer sein als der Spannungsabfall an den Dioden in Serie, wenn 
40mA über die Dioden fließen. Und U muss kleiner sein als 18V, weil der 
TLC nicht mehr aushält. Außerdem darf die Verlustleistung im TLC darf 
nicht zu groß werden. Das kann bei 16*40mA und unnötig großem U schnell 
mal passieren.

vincent schrieb:
> Meine Idee war dazu jeweils 4 Strips an einen MOSFET (z.B. IRF 7103) zu
> hängen und die Strips so zu multiplexen.

zeig mal die Schaltung, die du dir ausgedacht hast.

vincent schrieb:
> Was würde passieren, wenn
> beide MOSFETs mal gleichzeitig schalten?

dann würden sich die 40mA, die der TLC einstellt, irgendwie auf die 
beiden stripes aufteilen.

Nimm besser 2 TLC in die Schaltung statt zu Multiplexen.

[vincent (Gast)]

Aha, so langsam komme ich dahinter. Also wenn ich eine Spannung von etwa 
8 V und einen Strom von 100mA wähle komme ich bei 5 parallel 
geschalteten Dioden auf 20mA pro Diode. So weit ich das sehen kann sind 
auf den meisten Strips immer 3 Dioden in Reihe. Die meisten 5050 
smd-leds die ich so finde haben bei 20mA einen Abfall von etwa 2 V. Dann 
blieben noch etwa 2 V für den TLC übrig. Kommt das hin?

Im Prinzip spricht nichts dagegen noch einen TLC zu nehmen, aber ich 
hatte gehofft mir ein bisschen Löt- und Verkabelungsarbeit zu sparen. 
Bei 24 Kanälen wird das bei mir schon in Kabelsalat ausarten, so wie ich 
mich kenne :P Oder gibt es gute Lösungen mit gebündelten Kabeln? Also wo 
ich mehrere Leitungen in einem Kabel habe? Ist das schlecht wegen PWM?
Ich hab mal eine Skizze zusammengeklickt. Oben fehlen noch die Ausgänge 
zum TLC.

Vielen Dank für die Hilfestellung!

[Achim S. (Gast)]

vincent schrieb:
> So weit ich das sehen kann sind
> auf den meisten Strips immer 3 Dioden in Reihe. Die meisten 5050
> smd-leds die ich so finde haben bei 20mA einen Abfall von etwa 2 V. Dann
> blieben noch etwa 2 V für den TLC übrig. Kommt das hin?

2V für den TLC sind ok, sofern die Gesamtleistung noch passt (16*x 
mA*2V). Außerdem solltest du bei den Stripes lieber den Spannungsabfall 
messen statt dich auf einen typischen Wert zu verlassen.

vincent schrieb:
> einen Strom von 100mA wähle komme ich bei 5 parallel
> geschalteten Dioden auf 20mA pro Diode

leider nur in einer idealen Welt. In der realen Welt musst du bei 
parallel geschalteten Dioden selbst dafür sorgen, dass der Strom sich 
symmetrisch aufteilt. Das geht z.B. mit individuellen Vorwiderständen. 
Aufgrund ihrer Kennlinie und des Temperaturgangs  "eignen sich 
Widerstände gut zur Parallelschaltung", bei Dioden ist das leider nicht 
der Fall.

vincent schrieb:
> Oder gibt es gute Lösungen mit gebündelten Kabeln? Also wo
> ich mehrere Leitungen in einem Kabel habe?

Wie lange solls denn werden? Ich nehme ganz gern Flachbandkabel, dass 
sich einfach aufklemmen kann (siehe unten, keine Lötarbeit). Am anderen 
Ende kann man das Flachbandkabel auffieseln um es zu verschiedenen 
Verbrauchern zu führen.

http://www.reichelt.de/Pfosten-Wannenstecker/PFL-50/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=14578&GROUPID=3231&artnr=PFL+50&SEARCH=Pfosten-+


Bei deiner Schaltung fehlt GND und der Strom fließt von Vcc durch 
antiserielle Dioden wieder nach Vcc. Das kann noch nicht das ganze Bild 
sein ;-)

[vincent (Gast)]

Alles klar, dann werd ich mal lieber erstmal ein Strip bestellen und 
gucken womit ich es im einzelnen zu tun habe. Soweit ich das sehen kann 
sind in den meisten Strips immer 3 LEDs in Reihe und diese "dreier 
Pakete" dann parallel. Also müsste ich schon gucken, dass ich vor jeder 
Reihenschaltung einen kleinen Vorwiderstand habe, der dafür sorgt, dass 
der Strom gleich verteilt ist?

Das mit dem Flachbandkabel sieht gut aus. Werd das ausprobieren.

Ich hab in meiner Skizze die Abzweigungen zum TLC vergessen. Aber ist 
auch wurscht, ich werd einfach 2 TLC nehmen. Klingt vernünftiger. :)

Danke schön!