Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED Helligkeit mit Vorwiderstand senken?


von MessNoob (Gast)


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Hallo,

ich habe eine adressierbare LED (basierend auf WS2812b) Installation in 
meinem PC.
Mehrere Bauteile (inklusive Gehäuse) werden durch verschiedene WS2812b 
Streifen beleuchtet. Wichtig zu erwähnen ist, dass alle LEDs zentral 
über das Mainboard gesteuert werden. Das heißt, das Mainboard hat ein 
ausgehendes 3 poliges Kabel mit +5V, Masse und Datenleitung.

Das ist insofern wichtig, dass wenn ich z.B. über die Steuerungssoftware 
die Helligkeit heruntersetzen möchte, alle LEDs dementsprechend dunkler 
werden. Die einzelnen Streifen sind quasi über einen Splitter zusammen 
an das Mainboard angeschlossen und teilen sich somit die gleiche 
Datenleitung.

Soweit zur Situation, jetzt zu meinem Problem:

Eines dieser LED Bauteile (siehe beigefügtes Foto, oben rechts) ist 
DEUTLICH heller als alle anderen LEDs im System (wie gesagt, alle LEDs 
basieren auf WS2812b).

Das ist so hell, das es sogar im Auge wehtut und ich möchte nur diese 
hellen LEDs bisschen dunkler haben. Zentral dunkler machen ist keine 
Option, dann wird der Rest ebenso dunkler und der starke Kontrast des 
oberen rechten Bauteils bleibt dennoch.

Ich habe jetzt in der WS2812b Spezifikation (siehe 
https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/WS2812B.pdf) herausgefunden, 
dass die Power Supply Voltage (VDD) zwischen 3.5 und 5.3V angegeben wird 
(Seite 1).

Meine Idee wäre es jetzt in das eingehende 5V Kabel des zu hellen 
Bauteils ein Widerstand "reinzupatchen". Allerdings weiß ich nicht was 
für einen Widerstand ich dafür brauche und ob überhaupt meine Methode 
denn sinnvoll ist. Könntet ihr mir bitte hierbei helfen?

Einige Hintergrundinformationen zum Bauteil:

Es sind genau 12 LEDs die zu hell sind (falls ihr euch fragt was für ein 
Bauteil es genau ist: Es ist eine Durchflussanzeige: 
https://www.aliexpress.com/i/32843965983.html ).

Ich  habe in einigen Foren gelesen, dass jede WS2812b LED ca 60 
milliampere verbraucht wenn es weiß ist und auf maximale Helligkeit 
gestellt ist. (allerdings frage ich mich ob das für JEDE WS2812b gilt, 
denn mein Problem zeigt ja, dass einige wohl heller leuchten)

Das heißt, dort wird maximal ungefähr eine Leistung von 5V * 0.06A*12 = 
3.6W bereitgestellt, würde ich schätzen.

Was für einen Widerstand bräuchte ich, um die eingehende Leistung zu 
beschränken und die LEDs somit dunkler zu gestalten? Oder wie könnte ich 
ansonsten das Problem angehen?

Vielen Dank für eure Hilfe

: Verschoben durch User
von Jörg R. (solar77)


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Ohne alles gelesen zu haben...ein Widerstand in die Versorgungsspannung 
einzuschleifen ist keine gute Idee. Die Leds WS2812 werden doch über 
einen uC oder ein Steuergerät angesteuert. Dann können sie auch darüber 
gedimmt werden.


MessNoob schrieb:
> Oder wie könnte ich ansonsten das Problem angehen?

Per Software.

: Bearbeitet durch User
von MessNoob (Gast)


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Hallo Jörg,

danke für deinen Beitrag. Genau das ist mein Problem. Das Steuergerät 
ist mein Mainboard und es kontrolliert alle LEDs leider gleichzeitig 
wobei eins sich von der Helligkeit deutlich von den anderen 
unterscheidet. Wie oben im Beitrag erwähnt.

Ist es keine gute Idee einen Widerstand in die Versorgungsspannung 
einzuschleifen weil das Steuergerät die bessere Idee ist? Oder keine 
gute Idee weil es absolut nicht möglich ist?

von Wolfgang (Gast)


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MessNoob schrieb:
> Ich habe jetzt in der WS2812b Spezifikation (siehe
> https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/WS2812B.pdf) herausgefunden,
> dass die Power Supply Voltage (VDD) zwischen 3.5 und 5.3V angegeben wird
> (Seite 1).
>
> Meine Idee wäre es jetzt in das eingehende 5V Kabel des zu hellen
> Bauteils ein Widerstand "reinzupatchen".

Wie willst du dann sicher stellen, dass der Controller in der WS2812b 
unabhängig von der Helligkeit die spezifizierte Versorgungsspannung 
bekommt.

Was spricht dagegen, einen Spannungsregler zu verwenden?
Aber denke in jedem Fall an den Pegelkonverter für den Dateneingang.

von MessNoob (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> MessNoob schrieb:
>> Ich habe jetzt in der WS2812b Spezifikation (siehe
>> https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/WS2812B.pdf) herausgefunden,
>> dass die Power Supply Voltage (VDD) zwischen 3.5 und 5.3V angegeben wird
>> (Seite 1).
>>
>> Meine Idee wäre es jetzt in das eingehende 5V Kabel des zu hellen
>> Bauteils ein Widerstand "reinzupatchen".
>
> Wie willst du dann sicher stellen, dass der Controller in der WS2812b
> unabhängig von der Helligkeit die spezifizierte Versorgungsspannung
> bekommt.
>
> Was spricht dagegen, einen Spannungsregler zu verwenden?
> Aber denke in jedem Fall an den Pegelkonverter für den Dateneingang.

Ich hätte gedacht, dass die spezifizierte Versorgunsspannung (5V) immer 
anliegt. Was ich nicht weiß ist, ob durch einen Zwischenwiderstand ich 
überhaupt die Versorgunsspannung anpassen kann.

Ich bin grundsätzlich für jeden Vorschlag offen, kannst du mir einen 
Spannungsregler empfehlen?

Pegelkonverter für den Dateneingang sagt mir leider überhaupt nix.

von Jörg R. (solar77)


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MessNoob schrieb:
> Was ich nicht weiß ist, ob durch einen Zwischenwiderstand ich
> überhaupt die Versorgunsspannung anpassen kann.

Ein Widerstand ginge wenn die Last immer gleich wäre. Ändert sich aber 
der Laststrom fällt an dem Widerstand mal mehr, mal weniger Spannung ab. 
Das wirst Du dann an Den Leds durch Helligkeitsschwankungen wahrnehmen.

Also, Widerstand geht nicht.

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (bmk)


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In der Tat, mit Widerstand ist da nix zu machen. Wie bereits gesagt, 
braucht das 'Prozessorchen' in jeder WS2812b die Nennbetriebsspannung 
5V.

Und mit der Datenleitung wird für jede der 3 RGB LED ein Telegramm 
übermittelt, wie hell die rote, die blaue und die grüne LED leuchten 
soll; jeweils im Bereich 0...20 mA. Es hilft da nur ein geändertes 
Telegramm.

Nunja; Abschatten hilft natürlich.

von Hans Dampf (Gast)


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klaren und schwarzen Nagellack mischen.
LED anpinseln.
Wiederholen, bis Effekt stark genung.
Fertig.

von MessNoob (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> MessNoob schrieb:
>> Was ich nicht weiß ist, ob durch einen Zwischenwiderstand ich
>> überhaupt die Versorgunsspannung anpassen kann.
>
> Ein Widerstand ginge wenn die Last immer gleich wäre. Ändert sich aber
> der Laststrom fällt an dem Widerstand mal mehr, mal weniger Spannung ab.
> Das wirst Du dann an Den Leds durch Helligkeitsschwankungen wahrnehmen.
>
> Also, Widerstand geht nicht.

Interessant.

Ich hätte gedacht, dass der Spannungsabfall linear ist zum 
Lastromabfall, wenn der Widerstand doch fix ist?

Gemäß U=R_ges*I.

R_ges wäre hier der äußere, reingepatchte Widerstand, plus die inneren 
LED (jeweils blau/rot/grün) Widerstände bei maximaler Last.
Ich hätte jetzt gedacht, dass der Spannungsabfall immer linear ist, je 
nachdem wieviel innerer Widerstand gerade da ist.
Wahrscheinlich liegt hier mein Denkfehler.
--
Ok. Dann akzeptiere ich, dass eine Widerstandslösung nicht machbar ist.

@Bernd K. bzg, dass WS2812b immer +5V braucht. Wieso ist laut Datenblatt 
ein größerer Bereich (3.5-5.3V) angegeben?

@Hans Dampf: Ich hab das mit dem Nagellack erstmal für einen Scherz 
gehalten, aber wenn ich darüber nachdenke, könnte das echt klappen. 
Schonmal selbst versucht?
Muss mal gucken wie ich an die LEDs rankomme.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Die WS2812 sind Konstantstrom-gesteuert, daher ist eine variable 
Betriebsspannung möglich, ohne das sich die Helligkeit ändert.
Ein Widerstand in Reihe bringt also nix, weil dann die Regler im IC 
einfach weiter aufgehen und gut. Wenn die Sache nicht wegen der 
PWM-pulsenden Stromaufnahme total das spacken bekommt...

Es gibt zwei Möglichkeiten:
a) du musst einfach weniger LEDs einbauen. Also einfach den Streifen 
quasi halbieren. Weniger LEDs = weniger Licht.
Da verlierst du dann natürlich die Möglichkeit des Farbverlaufs über den 
Streifen weil der dann ja kürzer wird, und das ergibt Lösung
b): schmeiß diesen nutzlosen Scheiß raus, mach normale augenfreundliche 
Warmweiße Lampen da rein, oder besser noch gar keine, schließlich hast 
du zum zocken die Augen auf der Glotze und nicht unterm Tisch im Case.
Der Durchfluss wird elektronisch überwacht, bei einem Lüfter hättest du 
auch kein Traktormeter dran sondern verlässt dich auf die Impulse die in 
der Lüftersteuerung überwacht werden.

Dein Problem ist, das du verschiedene LEDs hast, die nur kompatibel 
sind, nicht jedoch echt. Also nen billiger Chinaspoiler am 65PS Golf.
Sieht scheiße aus, bringt nix außer Ärger und Leute mit ordentlichen 
Autos lachen dich aus.

von MaWin (Gast)


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MessNoob schrieb:
> WS2812b

lassen sich (im Gegensatz zu einfachen LEDs) nicht per Vorwiderstand 
dimmen.

Software kannst du nicht beeinflussen.

Und einen uC zwischenschalten, der die Kommandos vom Rechner liest, die 
Helligkeitswerte runterrechnet, und an diese WS2812 weiterleitet, ist zu 
aufwändig.

Klebe die LED ab, professionell mit einer Graufilterfolie, 
unprofessionell mit schwarzem Edding bemalen.

von MessNoob (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Die WS2812 sind Konstantstrom-gesteuert, daher ist eine variable
> Betriebsspannung möglich, ohne das sich die Helligkeit ändert.
> Ein Widerstand in Reihe bringt also nix, weil dann die Regler im IC
> einfach weiter aufgehen und gut. Wenn die Sache nicht wegen der
> PWM-pulsenden Stromaufnahme total das spacken bekommt...
>
> Es gibt zwei Möglichkeiten:
> a) du musst einfach weniger LEDs einbauen. Also einfach den Streifen
> quasi halbieren. Weniger LEDs = weniger Licht.
> Da verlierst du dann natürlich die Möglichkeit des Farbverlaufs über den
> Streifen weil der dann ja kürzer wird, und das ergibt Lösung
> b): schmeiß diesen nutzlosen Scheiß raus, mach normale augenfreundliche
> Warmweiße Lampen da rein, oder besser noch gar keine, schließlich hast
> du zum zocken die Augen auf der Glotze und nicht unterm Tisch im Case.
> Der Durchfluss wird elektronisch überwacht, bei einem Lüfter hättest du
> auch kein Traktormeter dran sondern verlässt dich auf die Impulse die in
> der Lüftersteuerung überwacht werden.
>
> Dein Problem ist, das du verschiedene LEDs hast, die nur kompatibel
> sind, nicht jedoch echt. Also nen billiger Chinaspoiler am 65PS Golf.
> Sieht scheiße aus, bringt nix außer Ärger und Leute mit ordentlichen
> Autos lachen dich aus.

Vielen Dank, insbesondere für den ersten Teil deines Beitrags. Das hat 
mir schonmal sehr geholfen wieso ein Vorabwiderstand nicht helfen würde 
aufgrund des ICs.

Zu deinem zweiten Teil deines Beitrags sage ich mal nix :D Ist halt 
alles Geschmackssache. Dein Vergleich mit dem Chinaspoiler von Golf 
verstehe ich nicht, denn "echt" gibts im Custom Wasserkühl Segment 
nicht. Die Bauteile die ich habe sind fast alle im High-End Segment 
einzuordnen. Ich glaube ich habe schon das Mercedes an Komponenten drin 
:)

von 2 Cent (Gast)


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MaWin schrieb:
> Graufilterfolie
Ein fitzelchen Recycling-Klopapier erfüllt hier womöglich den selben 
zweck.

von MessNoob (Gast)


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MessNoob schrieb:
> in Vergleich mit dem Chinaspoiler von Golf
> verstehe ich nicht, denn "echt" gibts im Custom Wasserkühl Segment
> nicht. Die Ba

Genau, die Lösung mit dem uC stelle ich mir sehr kompliziert vor. Würde 
mich trotzdem interessieren wie schwer das zu implementieren ist.

Denke mal eine Filterlösung muss diesmal herhalten. Mal schauen wie ich 
an die LEDs drankomme.

Beitrag #5869519 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Jörg R. (solar77)


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Jens M. schrieb:
Ein Widerstand in Reihe bringt also nix, weil dann die Regler im IC
einfach weiter aufgehen und gut. Wenn die Sache nicht wegen der
PWM-pulsenden Stromaufnahme total das spacken bekommt...

Widerstand geht also nicht.


MessNoob schrieb:
Vielen Dank, insbesondere für den ersten Teil deines Beitrags. Das hat
mir schonmal sehr geholfen wieso ein Vorabwiderstand nicht helfen würde
aufgrund des ICs.

Das mit dem EINEN Widerstand würde auch mit anderen parallelen Leds 
nicht funktionieren, wenn die Leds unterschiedlich geschaltet werden.

Müssen es die WS2812 sein? Benötigst Du gleichzeitig unterschiedliche 
Farben der Leds? Sonst würde ich normale RGB-Led-Streifen nehmen und die 
über PWM dimmen. Die 12V Standard Streifen gingen zur Not auch über 
Widerstände, wenn je Farbe ein Widerstand verwendet wird.

: Bearbeitet durch User
von MessNoob (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Jens M. schrieb:
> Ein Widerstand in Reihe bringt also nix, weil dann die Regler im IC
> einfach weiter aufgehen und gut. Wenn die Sache nicht wegen der
> PWM-pulsenden Stromaufnahme total das spacken bekommt...
>
> Widerstand geht also nicht.
>
> MessNoob schrieb:
> Vielen Dank, insbesondere für den ersten Teil deines Beitrags. Das hat
> mir schonmal sehr geholfen wieso ein Vorabwiderstand nicht helfen würde
> aufgrund des ICs.
>
> Das mit dem EINEN Widerstand würde auch mit anderen parallelen Leds
> nicht funktionieren, wenn die Leds unterschiedlich geschaltet werden.
>
> Müssen es die WS2812 sein? Benötigst Du gleichzeitig unterschiedliche
> Farben der Leds? Sonst würde ich normale RGB-Led-Streifen nehmen und die
> über PWM dimmen. Die 12V Standard Streifen gingen zur Not auch über
> Widerstände, wenn je Farbe ein Widerstand verwendet wird.

Ich hatte in meinem alten System ganz normale 12V RGB LED Streifen. Ich 
wollte ganz bewusst bei dem neuen System adressierbare LEDs vom Typ 
WS2812b haben, weil diese auch eine große Kompatibilität zu den 
Digital-RGB Anschlüssen moderner Mainboard Hersteller zeigen (Stichwort 
Aurasync bzw MysticLight).

Die Lichteffekte die damit möglich sind ganz anders als vorher mit 12V 
RGB LEDs.

von Jörg R. (solar77)


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MessNoob schrieb:
> Ich hatte in meinem alten System ganz normale 12V RGB LED Streifen. Ich
> wollte ganz bewusst bei dem neuen System adressierbare LEDs vom Typ
> WS2812b haben, weil diese auch eine große Kompatibilität zu den
> Digital-RGB Anschlüssen moderner Mainboard Hersteller zeigen (Stichwort
> Aurasync bzw MysticLight).
>
> Die Lichteffekte die damit möglich sind ganz anders als vorher mit 12V
> RGB LEDs.

Kannst Du denn keine andere Steuerung für die Leds einbauen? Arduino, 
DMX-Modul etc? Oder tatsächlich eine neutrale Filterscheibe davor 
setzen, z.B. Rauchglas.

von John (Gast)


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MessNoob schrieb:
> ich möchte nur diese hellen LEDs bisschen dunkler haben

Dafür gibt es spezielle Aufkleber:
https://www.amazon.de/Lightdims-Light-Dimmer-Bögen-Originalstärke/dp/B01DX1IW2U

von MessNoob (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> MessNoob schrieb:
>> Ich hatte in meinem alten System ganz normale 12V RGB LED Streifen. Ich
>> wollte ganz bewusst bei dem neuen System adressierbare LEDs vom Typ
>> WS2812b haben, weil diese auch eine große Kompatibilität zu den
>> Digital-RGB Anschlüssen moderner Mainboard Hersteller zeigen (Stichwort
>> Aurasync bzw MysticLight).
>>
>> Die Lichteffekte die damit möglich sind ganz anders als vorher mit 12V
>> RGB LEDs.
>
> Kannst Du denn keine andere Steuerung für die Leds einbauen? Arduino,
> DMX-Modul etc? Oder tatsächlich eine neutrale Filterscheibe davor
> setzen, z.B. Rauchglas.

Ich könnte mich mit damit beschäftigen, aber dann bräuchten die zu 
hellen LEDs trotzdem eine eigene Datenzufuhrleitung und müssten vom Rest 
getrennt werden. Das heißt alle LEDs gemeinsam zu steuern stelle ich mir 
kompliziert vor. Es sind insgesamt 6 verschiedene Geräte die jeweils 
12-18 LEDs haben. Davon müsste ja nur ein Gerät "anders" (i.S.V. 
dunkler, d.h. dessen Datenleitung bzw Controller müsste niedrigere 
Zielstromstärke Informationen schicken, wohingegen alle anderen die 100% 
bekommen).

Finde ich interessant, aber machbar? k.A.

---
Das mit Rauchglas bzw speziellen Aufklebern ist ein akzeptabler Tip. 
Sowas ähnliches, aber provisorisch amateurhaftes mache ich jetzt schon 
um die Augen zu schützen. Ich sehe zwar den schönen Propeller nicht aber 
wenigstens ist es nicht so hell. (siehe Fotos).


Wenn ich an die LEDs rankomme, dann versuche ich es die quasi in der 
Quelle dunkler zu färben.

von Dietet (Gast)


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Durchaus moeglich, dass der Controllerchip des Streifens einen Defekt 
aufweist.

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