Hallo, Bin grad dabei mir ein LED Panel zu bauen. Insgesamt sind es 1590 RGB(seriell angesteuert) LEDs. Als Spannungsquelle möchte ich ein 5V 90A Schaltnetzteil einsetzen. Schaltnetzteil Typ: HRP 450 5 (Mean Well) Mit welchen Überspannungen muss ich Rechnen wenn das Schaltnetzteil einen Lastsprung von ca 90A auf 0,1A mitmacht. Die Energie muss ja irgendwo hin. Mir ist klar das die LEDs sequenziell von Hell auf Dunkel schalten. Damit ist es keine wirkliche Sprungentlastung der Quelle. 30Bilder die Sekunde. Welche Schutzmaßnahmen bleiben mir wenn es lowcost sein soll?
:
Verschoben durch Moderator
Sorge für eine Mindestlast, sehr große low-ESR Elkos und eine Auslegung deiner Schaltung auf etwas Überspannung. Die SNT mögen diese Impulsbelastung nit sehr, da sowohl die Ladestromimpulse als auch die impulsweise Entnahme die Ausgangselkos belasten. Das hat (in einem anderen Forum) schon mal für erstaunlich kurze Lebensdauer des SNT geführt.
Alternative. Mehrere kleinere Netzteile nutzen.
Häng hinter das NT so einen 1 F Elko wie ihn die Leute mit wenig Hirn und viel Geld an ihre Bass-Anlagen bauen. Es gibt auch welche mit Ladeschaltung (müsste man aber evtl. für 5V modifizieren), dass das Bordnetz nicht zusammenbricht. Der dürfte die schnellen Änderungen gut schlucken und so teuer ist der auch nicht (die LEDs die die 90A fressen kosten eh ein Vermögen). Das Einschalten müsste man aber evtl. koordinieren indem man den Elko erstmal über nen Resi vorlädt und dann erst voll anklemmt. Sonst dürfte das snt probleme mit dem Starten haben. Und wenn ein Elko nicht reicht nimmst du 2, dann könntest du mit der Ladung nen PKW anlassen.
Mit dem Elio ist gut. Ich hatte bedenken das die Regelung des SNT bei sehr großen Kondensatoren verrückt spielt aber mit dem vorladen sollte das funktionieren.
Beim Einschalten kann das snt die 1-2 F halt erstmal nicht mit hocheben, aber wenn es dann läuft kann man mit 5A oder so den elko laden und dann anbinden. Danach dämpft er ja nurnoch die Schwingungen. Das müsste schon ein schrottiges snt sein dass es damit nich klarkommt.
Ich hatte grade noch eine Idee: Es gibt von Maxwell so ultracaps, das sind goldcaps auf steroiden. Da kosten 350F mit 2,7 V 10€ oder so. 2 (oder 3 für noch mehr lebensdauer) in serie sind dicke genug (und billiger als so ein musik-kondensator).
Bedenke aber bei den Cer-Hifi Elkos, dass die die hohen Puffer-Ströme bei hoher Frequenz nicht gerne haben. Ich hab das selbst schon erlebt, denn ich hatte so ein 1F-Teil als Glättungskondensator hinter einem selbsgebauten 12V 2,5kW Netzteil und schon die 100Hz bei Halblast (also ca. 100A) haben das Überdruckventil nach nur ca. 100-150 Betriebsstunden zum abblasen bewegt und der Kondensator war für die Hunde :-) Also denke ich, dass es einige kHz bei 90A da auch nich besser machen. Nimm lieber einige kleinere Elkos parallel, damit die in Summe auch den Ripple-Strom aushalten. Zur Info: ich hab nach der gigantischen Fisch-Bombe auf 200x 3300uF umgestellt. Die können jetzt 2,5A Ripple pro Stück. Sollte also reichen :-)
Wieso eigentlich ein dicker Kondensator? Die ganzen LEDs müssen ja irgendwie gesteuert werden und diese Steuerplatinen dann eben mit mehreren 1000µ oder sontwas µ lowESR bestreuen. Wie machen das eigentlich die professionellen LED Anzeigen? Mike von mikeselectricstuff (youtube) hat ja mal solche Cluster zerlegt, aber da habe ich keine Elkobatterien zwischen Netzteil und LED Steuerung gesehen (oder ich erinner mich falsch?). Bei den 5V 90A wirds dann auch mit dem Stromversorgungskabel interessanten wegen den hohen Strömen und der Spannungsabfall sollt ja auch nicht allzu hoch sein mit die LEDs nicht unterschiedlich hell sind.
Ein vernuenftiges SNT hat einen Sense Eingang, Damit kann man das Ueberschwingen verhindern. Natuerlich sollte der Anschluss moeglichst kurz sein...
Der Sense Eingang hilft erstmal eher weniger gegen Überschwinger. Der ist ja nur dazu da den Punkt den die Regelung auf 5V zu schieben versucht nicht direkt im Nt zu haben sondern z.b. am Hauptkondensator. Die Problematik bei den Überschwingern ist eher, dass wenn du plötzlich von 90A auf 0A Verbrauch gehst die Ausgangs-Caps mit den vollen 90A geladen werden und damit sehr schnell (im Fehlerfall eben schneller als die Regelung "vom Gas geht") geladen werden.
Ein schwiegiges Thema. Ich werde mal (ca.1s) eine NYM Leitung mit ca. 0,05-0,06Ohm als Last benutzen. Beim Abziehen schau ich mir die Spannung mal mit den Oska an. Bis dahin überlege ich was ich sonst noch für Optionen habe. Ev mit einer Z Diode einen Transistor schalten und einen Kurzschluss am SNT Provozieren.
Ich misch mich hier mal frech ein... Das Datenblatt sagt PROTECTION OVER VOLTAGE: 6 ~ 7V (bei dem HRP-450-5) "Protection type : Shut down o/p voltage, re-power on to recover" Wozu dieser Firlefanz mit gefährlichen Zusatzbauteilen? Kaputtgehen sollte also nichts. Man kann also mal gefahrlos testen, ob es diese Überschwinger wirklich gibt. VG Fred
:
Bearbeitet durch User
Viel hilft viel ist keine allgemeingültige Optimallösung. bei einigen Netzteilen sind die Lasttransienten spezifiziert. Beliebig große und beliebig schnelle Lastechel sind nicht immer vorgesehen. Dann nimmt man besser ein anderes Netzteil oder verlangsamt die Lastwechsel. Einen übergroßen Elko, eventuell mit Ladestrombegrenzung, einfach dranzuklatschen ohne das Netzteil zu kennen ist nicht üblich, auch wen es hier und da fuktionieren mag. Wenn man das Netzteil und seine Regelschleife kennt braucht man auch nicht soo große Elkos. Die Geschwindigkeit der Regelschleife liegt oft im einstelligen kHz-Bereich. schnellere Lastwechsel werden nur stark gedämpft wahrgenommen. Trotzdem ist dadurch das Zeitfenster welches zu Puffern ist ausreichend klein um noch mit handlichen Kapazitäten auszukommen. Man muß nur Millisekunden puffern. Eine Grundlast hilft dann zum einen eine erhöhte Spannung, wenn auch noch im Tolleranzbereich, schneller wieder abzubauen und begrenzt zudem den maximalen Lastwechsel. Insbesondere fällt der Lastsprung vom lückenden Betrieb zu Vollast nicht mehr so dramatisch aus. Trotzdem sollte man zuerst die steilsten Lastwechel dämpfen. Das macht man eher in Verbrauchernähe vor Ort und weniger bei der Energiequelle, alleine schon um Störungen zu reduzieren. Man sollte 90 A auf langen Leitungen nicht steilflankig ohne Filterung schalten, es sei den man möchte "Nach Hause telefonieren". Darum findet man die Überraschungseier auch nicht so oft. Um steile Flanken lokal zu begrenzen und hohe Frequenen kurz zu schließen kommt man mit deutlich kleineren Kapazitäten aus, verglichen mit einem zentralen Elko der den Worstcase aller Verbraucher in Summe auffangen können müßte. Was dann noch an Lasttransienten beim Netzteil ankommt ist wesentlich langsamer und Bedarf daher auch keiner übermäßigen Kapazitäten mehr. Die Kapazität muß zum Netzteil und seiner Regelung passen und der Verbraucher ist zu "glätten". Zu große Kapazitäten könnten als Überlast oder Kurzschluß erkannt werden und und die erwähnten Gold-und Ultracaps sind nicht für schnelle Schaltflanken gemacht.
:
Bearbeitet durch User
Tim Knorke schrieb: > > Mit welchen Überspannungen muss ich Rechnen wenn das Schaltnetzteil > einen Lastsprung von ca 90A auf 0,1A mitmacht. Die Energie muss ja > irgendwo hin. Mir ist klar das die LEDs sequenziell von Hell auf Dunkel > schalten. Damit ist es keine wirkliche Sprungentlastung der Quelle. > 30Bilder die Sekunde. Wenn du die LEDs mit nem Meter Kabel an die Spannungsquelle anschließt und pro 1A LED-Strom auf den dortigen Treiberplatinen 1-2mF Low-ESR-Elkos und zusätzlich 3-5 10µF Kerkos verwendest, sieht das Netzteil nichts von der PWM der LED-Treiber. Das sieht dann nur noch Gleichstrom mit klein wenig Ripple. Wenn dieser Gleichstrom auf 0 geht, weil alle LEDS zugleich ausgehen, sollte die Regelung vom Netzteil das ohne gefährliche Überschwinger mitmachen. > Welche Schutzmaßnahmen bleiben mir wenn es lowcost sein soll? Die billigste vom Bauteilpreis könnte sein, die Regelung vom Netzteil anzuschauen und ggf. einen kleinen (AUFPASSEN!) D-Anteil in die Regelung einzubauen. Ich halte mehr davon, ein evtl. auftretendes Problem mit Überspannungen durch Lasttransienten in der Regelung abzufangen, als die Auswirkungen durch anlöten von kiloweise Kondensatoren zu vermindern.
Danke für die Hilfreichen Informationen. In die Regelung werde ich nicht eingreifen. Das sollte man meiner Meinung nach nur machen wenn man das Netzteil gut kennt bzw. Wirklich Sprunghaft ist die Laständerung auch nicht. Bei max 30 Bilder die Sekunde kann ich in max 33ms von Hell auf dunkel schalten. Da die LEDs (WS2812b) seriell angesteuert werden entspricht die Laständerung einer Rampe. Der Led typ reagiert aber sehr empfindlich auf Überspannungen. Wenn alles verkabelt ist werde ich die LEDs bei 50% RGB treiben. Von hier aus werde ich Stufenweise immer größere Sprünge fahren und die Spannung beobachten. 40% -> 60% 30% -> 70% 20% -> 80%.... Bei bedarf kann ich mir immer noch etwas einfallen lassen.
Knorke schrieb: > Da die LEDs (WS2812b) seriell angesteuert werden entspricht > die Laständerung einer Rampe. Das ist die entscheidende Information. Meines wissens ist der Steuer-IC in den Modulen ein WS8211. Die Daten werden zwar seriell übertragen und von Chip zu Chip weitergreicht, aber die Anweisung für das jeweilige Modul wird zwischengespeichert und erst mit dem nächsten Reset synchronisiert ausgeführt. Damit schalten alle Module nahezu gleichzeitig wenn man die Signallaufzeit des Reset durch alle Module vernachlässigt. "All chip synchronous send the received data to each segment when the DIN port input a reset signal." Allerdings wird die Sinalverzögerungszeit zwischen Ein- und Ausgang mit bis zu 300 Nanoekunden angegeben. Sollten wirklich alle Module an einem Strang liegen, so würde eine Schaltflanke bei maximaler Laufzeit knapp eine halbe Millisekunde dauern. Hier wäre die "lange Kette" von Vorteil. Das sollte das Netzteil ausregeln können. Leider ist im Datenblatt keine Mindestverzögerung angegeben. Knorke schrieb: > Bei max 30 Bilder die Sekunde kann ich in max 33ms von Hell auf dunkel > schalten. Hier hakt es aber wenn alle LEDs in Reihe hängen. Die Datenrate erlaubt keine 30 Bilder pro Sekunde bei 1590 Modulen in Reihe und der Umschaltvorgang erfolgt wie gesagt nicht butterweich fließend mit der seriellen Übertragung, sondern relativ schnell mit dem Reset als Synchronisationssignal. Je kürzer die Kette ist, um so höher ist die mögliche Framerate. Aber damit steigt auch wieder die relative Flankensteilheit, also die Laständerung des Stranges in % pro kleiner Zeiteinheit (wenn das Meßintervall innerhalb des Schaltvorganges liegt). Damit müßte das Netzteil um so schneller wieder von 0 auf 100 und umgekehrt regeln können. Bei der Länge und 90 A sollte man aber darauf achten, daß einem die Leitungsinduktivität nicht in die Quere kommt. Wie lang soll der Strang denn werden? Ich meine in Metern.
:
Bearbeitet durch User
Die länge ist 1,6m pro Strang. Jeder Strang wird Sternförmig vom Netzteil versorgt. Ja das sind eher 15 Frames /s.
Also mehrere kürzere Stränge und nicht alle 1590 Elemente in Reihe? Es macht überhaupt keinen Sinn darüber weiter nachzudenken wenn nicht bekannt ist wie die Stränge denn nun versorgt und angesteuert werden! Wenn mehrere kurze Stränge: Werden die parallel angesteuert oder zumindest gleichzeitig oder der Reihe nach von einem Controller, so daß ein Strang nach dem anderen seine Anweisungen erhält?
Angehängte Dateien:
-
Aufbau.png
230 KB
Entschuldigung. Angesteuert werden sie über einen Controller t-1000s. Ich hab mal ein Bild angehangen von dem Aufbau.
Also mehrere Versorgungsstränge aber eine lange Busleitung zur Ansteuerung. und auf letzteres kommt es schließlich an.
Hallo Forum, Ich habe 6 680uF einen Reihenwiderstand und Dioden nach Vdd und Vss geschaltet. Alle LEDs (WS2812) leben immer noch. Hier das Video. https://www.youtube.com/watch?v=KkbaFGeEMIY Danke an das Forum.
Auch wenn es den OP nicht mehr interessiert, nimmt man für diesen Zweck ein stromgeregeltes Netzteil. Das schaltet selbst erst mal nicht ab beim Lastabwurf. Die Sprungantwort steht im Datenblatt, daraus kann man sich die nötige Spannungsfestigkeit der Schaltung ableiten.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.