Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Statische LED Matrix ohne Widerstände


von Mick (Gast)


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Hallo zusammen

Vielleicht kann mir hier jemand weiterhelfen?

Ich möchte eine LED Matrix (bestehend aus etwa 44 - 64 LEDs, 20mA, 3.2V) 
entwerfen, ohne jedoch Widerstände verwenden zu müssen.

Die LEDs müssen nicht einzeln angesteuert werden. Es können also jeweils 
alle aus oder an sein. Steuern der Helligkeit ist auch nicht zwingend 
notwendig.

Gibt es dazu evtl. schon fertige Treiber? Die Spannungsversorgung 
beträgt 12-24V

Vielen Dank!

von Peter II (Gast)


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was willst du?

warum sollte man ein Matrix verwenden, wenn immer die gleichen LEDs 
leuchten? Oder meinst du mit Statische irgendetwas anderes?

Und warum keine Widerstände, zu teuer?

von 6a66 (Gast)


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Mick schrieb:
> Die LEDs müssen nicht einzeln angesteuert werden. Es können also jeweils
> alle aus oder an sein. Steuern der Helligkeit ist auch nicht zwingend
> notwendig.

Wenn ich das richtig verstehe willst Du 44-64 LED zusammen ansteuern, 
alle gleichzeitig an oder aus. Keine Widerstände?

rgds

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mick schrieb:
> Die LEDs müssen nicht einzeln angesteuert werden.
Dann brauchst du keine Matrix. Schalte einfach alle LEDs an die 
Versorgung und fertig.

> Die Spannungsversorgung beträgt 12-24V
von...bis oder entweder...oder?

Wenn es eine von...bis Versorgung ist, dann nimm einen 
Stepup-Stromregler, der dir die 20mA bei 40 V bereitstellt und schalte 
12 LEDs an den an. Wiederhole das Ganze ein paar Mal, bis alle LEDs 
versorgt sind. Das wars.

Wenn du eine konstante Spannung zur Versorgung hast, wird das Ganze viel 
einfacher: schalte so viele LEDs in Reihe, bis noch ca. 3V für den 
Vorwiderstand übrig sind. Berechne den Vorwiderstand. Wiederhole das so 
oft, bis alle LEDs versorgt sind.

> LED Matrix (bestehend aus etwa 44 - 64 LEDs, 20mA, 3.2V)
Hier sind sie wieder, die magischen 20mA, die durch jede LED durch 
müssen. Zwingend!

: Bearbeitet durch Moderator
von Lukas T. (tapy)


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Einfach nur flächig Licht?
Dann eine beliebige Konstantstromquelle raussuchen und entsprechend oft 
aufbauen, dass die Spannung für n LEDs in Reihe ausreicht.

Wenn's aufwändiger sein soll, alle LEDs in Reihe und mit einer 
unvernünftig hohen Spannung Konstantstrom machen.

von Mick (Gast)


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Statisch: Alle LEDs an oder aus.
Aufgrund der Verlustleistung möchte ich auf Widerstände verzichten. Wie 
ich gesehen habe, kommen die LED Matrizen meist ohne diese aus.

von Reinhard #. (gruebler)


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Mick schrieb:
> ohne jedoch Widerstände verwenden zu müssen.

Warum diese unsinnige Forderung?

Mick schrieb:
> Die Spannungsversorgung
> beträgt 12-24V

Schwankt die Spannung in diesem Bereich
oder kann ich mir was aussuchen?

Wenn ja, nehme ich 24V
Dann je 6 LEDs in Reihe mit einem
220Ohm Widerstand.
Fertig

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mick schrieb:
> Wie ich gesehen habe, kommen die LED Matrizen meist ohne diese aus.
Schau nochmal genauer nach: die sind dort nur ein wenig versteckt. 
Schlimmstenfalls als Konstantstromquelle in irgendwelchen ICs...

von Lukas T. (tapy)


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Siehe Lothar Miller. Frage beantwortet.

von Mick (Gast)


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Lukas T. schrieb:
> Einfach nur flächig Licht?
Ja

> Dann eine beliebige Konstantstromquelle raussuchen und entsprechend oft
> aufbauen, dass die Spannung für n LEDs in Reihe ausreicht.
Das geht leider nicht, da eine definiert Stromquelle schon vorhanden 
ist, und die LEDs auf einer kleinen Platine platziert werden. Für 
weitere, grössere Komponenten hat es keinen Platz mehr.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mick schrieb:
> Das geht leider nicht, da eine definiert Stromquelle schon vorhanden ist
Häh, dieser Teil der Aufgabe ist neu.

Hast du noch mehr vergessen? Etwa, dass alle LEDs sowieso schon als 
Matrix verdrahtet sind? Ich denke, für weitergehende Antworten wäre es 
sinnvoll, alle relevanten Angaben zu haben...

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter II (Gast)


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Mick schrieb:
> Statisch: Alle LEDs an oder aus.
> Aufgrund der Verlustleistung möchte ich auf Widerstände verzichten.

so lange keine Schaltregler verbaut sind, entstehen überall die gleichen 
Verluste.

von Der Andere (Gast)


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Mick schrieb:
> kommen die LED Matrizen meist ohne diese aus.

Wo hast du das gesehen? Leds kommen dann ohne Vorwiderstand aus, wenn 
sie mit einem konstanten Strom versorgt werden.

Mick schrieb:
> Aufgrund der Verlustleistung möchte ich auf Widerstände verzichten.

Du brauchst genau einen Vorwiderstand wenn du eine entsprechend hohe 
Spannung hast dass du alle in Reihe schalten kannst, ansonsten pro 
Reihenschaltung einen Vorwiderstand wenn du Konstantsspannungsquellen 
nimmst.

Bei Step Up Stromquellen brauchst du nicht mal einen Vorwiderstand.
Siehe Beitrag von Lothar und Lukas

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Mick schrieb:
> Das geht leider nicht, da eine definiert Stromquelle schon vorhanden
> ist,

Nenne die technischen Daten Deiner "definiert Stromquelle". 
Wahrscheinlich meinst Du nicht "Stromquelle", sondern "Spannungsquelle".

Konstantstromquelle -> keine Widerstände notwendig.
Konstante Spannungsquelle -> Widerstände notwendig.

Du wusstest es vorher und jetzt willst Du uns verarschen, nicht wahr?

von Mick (Gast)


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Ich meine damit, dass die Stromquelle schon vorhanden ist (entweder 12V 
oder 24V). Die geplante Platine wird dann davon gespeist.

von Mick (Gast)


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Ich stehe heute neben mir. Ich meinte natürlich Spannungsquelle.

von Peter II (Gast)


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Mick schrieb:
> Ich meine damit, dass die Stromquelle schon vorhanden ist (entweder 12V
> oder 24V).

und wann wird das entschieden oder muss die Platine mit beiden 
zurechtkommen?

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Mick schrieb:
> Ich meine damit, dass die Stromquelle schon vorhanden ist (entweder 12V
> oder 24V).

Das ist eine Spannungsquelle und keine Stromquelle. Benutzt Du bewusst 
eine irreführende Bezeichnung?

Hänge an Deine Spannungsquelle N Schaltungen für Konstantstromquellen. 
Die Maße dieser Elektronikschaltungen werden ein Vielfaches der sonst 
erforderlichen Widerstände übersteigen. Den Platz dafür hast Du aber 
nicht, wie Du sagst. Tja, Pech!

Aber dafür brauchst Du dann keine Widerstände! :-)

Fazit: Dein Projekt ist aussichtslos. So oder so. Du kommst um die 
Widerstände nicht herum.

von Huh (Gast)


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Mick schrieb:
> Ich meine damit, dass die Stromquelle schon vorhanden ist
> (entweder 12V
> oder 24V). Die geplante Platine wird dann davon gespeist.

Stromquelle - Ampere
Spannungsquelle - Volt

Jetzt klar, was gemeint ist?

Du meinst eine Spannungsquelle. Die Vorschläge oben meinen eine 
Stromquelle. Genauer oder ausführlicher gesagt eine Konstantstromquelle.

von Mick (Gast)


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Ok, vielen Dank für eure Antworten. Ich werde in diesem Falle das Ganze 
mal mit Widerständen aufbauen :-)

von Joachim B. (jar)


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Mick schrieb:
> Ich werde in diesem Falle das Ganze
> mal mit Widerständen aufbauen :-)

für 12V oder für 24V oder für von 12V bis 24V?

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Joachim B. schrieb:
> für 12V oder für 24V oder für von 12V bis 24V?

Mick schrieb:
> dass die Stromquelle schon vorhanden ist (entweder 12V
> oder 24V).

Ich denke, er braucht halt 2 Widerstands-Sätze - je nach Fall.

: Bearbeitet durch Moderator
von Joachim B. (jar)


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bleibt die Frage welche Widerstände er wählt, 12V für 20mA oder 24V für 
20mA :-)

: Bearbeitet durch User
von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Joachim B. schrieb:
> bleibt die Frage welche Widerstände er wählt, 12V für 20mA oder 24V für
> 20mA :-)

Ich würde - je nach Fall 12V oder 24V - verschiedene Schaltungen 
verwenden, weil ich dann auch bei 24V mehr LEDs hintereinander schalten 
würde als bei 12V, um die Verlustleistung zu minimieren.

Ein- und dieselbe Schaltung für je 12V und 24V macht wenig Sinn. Diese 
würde darauf hinauslaufen, dass bei 24V die überschüssigen 12V 
grundsätzlich immer verheizt werden. Das ist aber Unsinn.

Dann muss die Platine halt einfach variabel gestaltet werden, so dass 
man per Drahtbrücke(n) M oder N LEDs hintereinanderschaltet.

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter II (Gast)


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Frank M. schrieb:
> Ein- und dieselbe Schaltung für je 12V und 24V macht wenig Sinn.

naja, man könnte einen Schaltregler verwenden der immer 12V macht.

Für 500mA ist der auch nicht sehr groß.

https://www.amazon.de/WINGONEER-MP1584EN-Step-Down-Adjustable-Converter/dp/B01DBW6O2G/ref=pd_sim_sbs_107_1?ie=UTF8&dpID=51HptClC-LL&dpSrc=sims&preST=_AC_UL160_SR160%2C160_&psc=1&refRID=W1X63A6D5P64ZH9TFPGN

von Stefan us (Gast)


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Ich würde vorschlagen, die Schaltung in zwei Teile für je 12v und 
gleicher Stromstärke zu splitten. Dann kannst du die wahlweise parallel 
(für 12v Netzteil) oder in Reihe (für 24 v Netzteil) schalten.

Mit Vorwiderständen hast du etwas mehr Verluste als mit einem Gescheiten 
Stromregler. Aber Widerstände brauchen weniger Platz und gehen seltener 
kaputt.

von Soptop (Gast)


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Frank M. schrieb:
> Diese
> würde darauf hinauslaufen, dass bei 24V die überschüssigen 12V
> grundsätzlich immer verheizt werden. Das ist aber Unsinn.

....Aber...aber...aber...schon gut...

von Peter II (Gast)


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Stefan us schrieb:
> Ich würde vorschlagen, die Schaltung in zwei Teile für je 12v und
> gleicher Stromstärke zu splitten. Dann kannst du die wahlweise parallel
> (für 12v Netzteil) oder in Reihe (für 24 v Netzteil) schalten.

wie stellst du dir das vor? Da muss man schon einige Jumper mit 3 
Positionen verwenden damit das irgendwie funktioniert. Das Layout wird 
damit zumindest nicht einfacher.

von Nosnibor (Gast)


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Vier Pins, auf denen entweder einer (in der Mitte) oder zwei Jumper (die 
beiden Außenpositionen) stecken.
Macht man bei Netztrafos (110/220 Volt) schon seit ewigen Zeiten so.

von Huh (Gast)


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Nosnibor schrieb:
> Vier Pins, auf denen entweder einer (in der Mitte) oder zwei
> Jumper (die
> beiden Außenpositionen) stecken.
> Macht man bei Netztrafos (110/220 Volt) schon seit ewigen Zeiten so.

Das ganze aber für JEDE Stromquelle (bzw. JEDEN Widerstand). Nicht nur 
einmal für die ganze Schaltung!

von Nosnibor (Gast)


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Ist das nötig?
Ich hätte jetzt einfach pauschal zwei gleiche Hälften gebaut, die 
jeweils für 12V ausgelegt sind. Wieviel die intern parallel oder seriell 
geschaltet haben, ist egal; von außen betrachtet sind das 
12V-Verbraucher, und zwar zwei gleiche.
Dann reicht genau eine solche Jumpereinheit.

Das geht im 24V-Betrieb schief, falls die beiden Hälften unter 
irgendwelchen Umständen (z.B. Temperaturunterschied) unterschiedliche 
elektrische Eigenschaften entwickeln, die sich nicht wieder einpendeln.
Das ist in diesem Fall aber harmlos, da es sich um eine 
Hintereinanderschaltung von Teilschaltungen handelt, die überwiegend 
Diodeneigenschaft haben.

von Harald W. (wilhelms)


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Mick schrieb:
> Statisch: Alle LEDs an oder aus.
> Aufgrund der Verlustleistung möchte ich auf Widerstände verzichten.

Die Verlustleistung der LEDs ist normalerweise deutlich grösser.
Du kannst natürlich stattdessen Stromquellen verwenden. Der Direkt-
anschluss von LEDs an Spannungsquellen funktioniert nicht.

> Wie ich gesehen habe, kommen die LED Matrizen meist ohne diese aus.

Da hast Du wohl was Falsches gesehen.

von Georg (Gast)


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Harald W. schrieb:
>> Wie ich gesehen habe, kommen die LED Matrizen meist ohne diese aus.
>
> Da hast Du wohl was Falsches gesehen.

Nee, das ist schon so, aber die Widerstände sind extern zuzufügen - es 
kommt ja im speziellen Fall drauf an, wie die Matrix angesteuert wird, 
z.B. mit welcher Spannung, Multiplex oder nicht usw. Da wäre es sehr 
unpraktisch, wenn die Widerstände schon in der Matrix eingebaut wären.

Jetzt habe ich mich doch wieder hinreissen lassen, eigentlich wollte ich 
nie mehr einen Thread mit den Begriffen LED und Widerstand auch nur 
lesen, das ist nur zum krankärgern und es kommt nie was brauchbares 
raus.

Georg

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