PWM GND invertieren

[An S. (reddi)]

Hallo liebe Gemeinde!

Ich habe einen Shelly RGBW2 mit 24V Versorgungsspannung. Grundsätzlich 
werden LEDs dort an Vcc angeschlossen und GND jeweils an einen 
RGBW-Anschluss, wo GND via PWM dimmbar ist.

Mein Problem ist nun folgendes: Meine LED (Zquare) hat 3 Anschlüsse: 
Vcc/GND (24V) und eine dritte Steuerleitung, die ein invertiertes 
PWM-GND benötigt. Also sobald ich die Steuerleitung mit GND verbinde, 
geht die LED jedenfalls aus.

Kann ich einen 74AHC1GU04 (pro Signal) nutzen: Also die 
Versorgungsspannung vom Shelly nehmen (3.3V) am Eingang (Pin 2) ein 
GND-Signal (RGBW) vom Shelly anschließen und meine LED-Steuerleitung am 
Ausgang des jeweiligen Invertes (Pin 4)? Oder geht das nicht?

Gerne möchte ich den Shelly nutzen, da er sich wunderbar einfach in mein 
HomeAssistant integrieren lässt. Allerdings ist die Steuerung so nicht 
möglich: Testweise habe ich die LED mit 24V bestromt und die 
Signalleitung mit "R" verbunden. Schalte ich den Shelly nun auf "LED 
aus" (R), so leuchtet die LED-Lampe mit max. Leistung und sobald ich den 
Shelly auf "100% An" (R) setze, leuchtet die LED-Lampe nur gedimmt. Ein 
Ausschalten ist gar nicht möglich. Ich könnte mit einem anderen Shelly 
natürlich einfach nur die Spannung an-/ausschalten, aber die 
Dimmfunktion hätte ich schon ganz gerne...

Im Original werden die wLightBoxS (Ble Box) zur Steuerung genutzt. Man 
soll  für den Ausgang (O), an dem die Steuerleitung angeschlossen wird, 
die Einstellung "invertierte linearisierte PWM" auswählen. Allerdings 
habe ich 3 verschiedene Areale, die ich separat steuern möchte. D.h. ich 
bräuchte 3 dieser 25€-Boxen oder eben ein 15€-Shelly, der scheinbar nur 
das invertierte GND nicht kann. :-/

Gäbe es alternative Lösungen mit ESP32Home? Kann das ein oder andere 
Programmieren, aber meine Skills reichen leider nicht für passenden 
Schaltplan aus...

VG

[Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)]

An S. schrieb:
> die ein invertiertes
> PWM-GND benötigt. Also sobald ich die Steuerleitung mit GND verbinde,
> geht die LED jedenfalls aus.

Was soll den ein "PWM-GND" sein?

PWM schaltet zyklisch zwischen 0(GND) und 1(Vcc) hin und her. 0 = Lampe 
aus, 1 = Lampe ein. Beides in etwa gleich lang (50:50) gibt dann in etwa 
dasselbe wie direkt halbe Spannung.

- https://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-width_modulation#Duty_cycle

[Monk (roehrmond)]

An S. schrieb:
> Kann ich einen 74AHC1GU04 (pro Signal) nutzen:

Wenn das LED Dings mit 3,3V ansterbar ist, dann ja.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

An S. schrieb:
> Meine LED (Zquare) hat 3 Anschlüsse
Gibt es einen Link, wo man mehr zu deiner LED erfahren kann?

[An S. (reddi)]

Ich wollte keine Werbung machen. Das ist die Montage-Anleitung (Seite 6: 
Verdrahtungsabbildung mit Option Dimmer und WLAN Modul): 
https://www.zquare.de/fileadmin/download/zn-systems-zquare-montageanleitung.pdf

Und diese PDF zeigt, wie man die BleBox WLightBoxS einrichten soll 
(Seite 4: "linearisierte und invertiertes PWM"): 
https://www.a1-zaundiscount.de/download/montageanleitung/Einrichtung-des-WLAN-Moduls_Ergaenzung_WMA9003.pdf

Also die LEDs werden an 24V/GND dauerhaft angeschlossen und lediglich 
über die Steuerleitung werden die LEDs ein-/ausgeschaltet und gedimmt.

VG

[Monk (roehrmond)]

Leider fehlt immer noch jegliche Beschreibung des Signals am 
Dimm-Eingang.

[H. H. (hhinz)]

Die Leuchte wird einen o.C. oder o.D. brauchen. Es wird ein BC547 o.ä. 
reichen.

[An S. (reddi)]

Leider habe ich auch nicht mehr an Informationen. Ich kann nur 
wiedergeben, wie die Lampe auf den Shelly mit der grünen Steuerleitung 
an "R" reagiert (gedimmt wenn Shelly auf 100% und voll an, wenn Shelly 
auf 0%/aus steht).

Und ich habe "ausprobiert", dass die Lampe vollständig ausschaltet, 
sobald ich die Steuerleitung auf GND lege. Ein zweites regelbares 
Netzteil hätte ich zum Testen zur Verfügung. Wollte nur nicht auf gut 
Glück eine Plus-Spannung auf die Leitung zum weiteren Testen geben.

Aber, dass die Lampe abschaltet, wenn ich die Leitung auf GND lege und 
sie mit max. Leistung leuchtet wenn die Leitung ungeschaltet ist, 
bedeutet doch, dass wenn ich 70% Lichtleistung haben will, dass ich bei 
1000ms Dauer die Leitung für 300ms mit GND schalten muss - also in der 
Summe.

VG

[An S. (reddi)]

Das ist die von denen verwendete Steuerbox: 
https://blebox.eu/de/produkt/wlightboxs/

Hier heißt es bei Ausgangstyp "offener Drain, PWM, Masse-Steuerung" und 
laut Anleitung soll man ja "linearisiertes invertiertes PWM" in den 
Einstellungen wählen.

VG

[An S. (reddi)]

H. H. schrieb:
> Die Leuchte wird einen o.C. oder o.D. brauchen. Es wird ein BC547 o.ä.
> reichen.

Könntest Du mir einen Schaltplan hierzu senden? Ich habe 24V und 3.3V 
vom Shelly selbst zur Verfügung. Diverse Transistoren, NFet (IRFL) und 
etliches an Bauteilen hätte ich da...

VG

[H. H. (hhinz)]

An S. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Die Leuchte wird einen o.C. oder o.D. brauchen. Es wird ein BC547 o.ä.
>> reichen.
>
> Könntest Du mir einen Schaltplan hierzu senden? Ich habe 24V und 3.3V
> vom Shelly selbst zur Verfügung. Diverse Transistoren, NFet (IRFL) und
> etliches an Bauteilen hätte ich da...

Miss doch zunächst mal den nötigen Strom. Dazu das DMM im 200mA DC 
Bereich zwischen GND und den DIM-Eingang halten.

[Rainer W. (rawi)]

An S. schrieb:
> Diverse Transistoren, NFet (IRFL) und etliches an Bauteilen hätte ich da...

"Diverse" N-Kanal MOSFETs können funktionieren oder auch nicht. Es 
müssen Typen sein, die mit den bei dir verfügbaren 3.3V ansteuerbar 
sind.

[N. M. (mani)]

Kann man beim Shelly die PWM nicht invertieren?
Wenn nein, lese Mal bei Tasmota nach.
Eigentlich müsste man das ja mit Software erschlagen können.
Der ESP kann ja investierte PWM.

[H. H. (hhinz)]

N. M. schrieb:
> Kann man beim Shelly die PWM nicht invertieren?

Zunächst muss er ein passendes Interface zur Leuchte haben.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

N. M. schrieb:
> investierte PWM
Jo, wo das Geld so überall hingeht...

An S. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Die Leuchte wird einen o.C. oder o.D. brauchen. Es wird ein BC547 o.ä.
>> reichen.
> Könntest Du mir einen Schaltplan hierzu senden?
Probiers einfach mal so:

 
                     .--------- DIM zquare
                   |/
PWM Shelly ---1k---|  BC547C
                   |>.
                     |
GND Shelly ----------o--------- GND zquare

[Εrnst B. (ernst)]

Lothar M. schrieb:
> Probiers einfach mal so:

Wenn der Shelly selber einen Open-Kollektor Ausgang hat, braucht's noch 
einen Pull-Up

[H. H. (hhinz)]

Εrnst B. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Probiers einfach mal so:
>
> Wenn der Shelly selber einen Open-Kollektor Ausgang hat, braucht's noch
> einen Pull-Up

Dafür ist dann der Basiswiderstand überflüssig.


Edit: Hab mir diesen "Shelly" mal angesehen. Der hat sicherlich Open 
Drain Ausgänge. Also Pullup von 10-22kOhm verwenden.

[N. M. (mani)]

Lothar M. schrieb:
> Jo, wo das Geld so überall hingeht...

N. M. schrieb:
> Kann man beim Shelly die PWM nicht invertieren?

Immerhin 50% richtig :-P

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

H. H. schrieb:
> Edit: Hab mir diesen "Shelly" mal angesehen. Der hat sicherlich Open
> Drain Ausgänge. Also Pullup von 10-22kOhm verwenden.
Wenn der einen hinreichend spannungsfesten OD-Ausgang hat, dann würde 
ich die Invertierung in der Software machen. Ist ja unnötig, zusätzliche 
Hardware zu bauen, wenn man es auch mit dem bereits investierten Geld 
und den sonst leeren Bits im Programmspeicher machen könnte...

[H. H. (hhinz)]

Lothar M. schrieb:
> Wenn der einen hinreichend spannungsfesten OD-Ausgang hat,

Muss so sein.


> dann würde
> ich die Invertierung in der Software machen. Ist ja unnötig, zusätzliche
> Hardware zu bauen, wenn man es auch mit dem bereits investierten Geld
> und den sonst leeren Bits im Programmspeicher machen könnte...

ACK.

[Le X. (lex_91)]

Der Shelly hat einen Open-Drain-Ausgang, so wie nahezu alle 
LED-PWM-Controller. Das Gros der verfügbaren Strippen möchte nämlich 
einen dauerhaften VCC und wird über GND gedimmt.

Mit Tasmota-Firmware kann der Shelly die PWM invertieren.
Ob die originale Firmware dies auch kann weiß ich nicht, bezweifle ich 
aber.

[An S. (reddi)]

Hey! Erstmal vielen Dank für die hilfreichen Tipps. Ich bin gerade nach 
Hause gekommen und habe gemessen:

Also, wenn ich nur Vcc/GND anschließe, benötigt die LED bei 24 V 
ziemlich genau 100 mA. Nun habe ich das Multimeter auf Masse gelegt und 
den anderen Ausgang mit der grünen DIM-Leitung verbunden. Die LED-Lampe 
ging sofort aus und der Stromverbrauch wurde mit ca. 2,3815 mA 
angegeben.

Die Transistorschaltung teste ich auf alle Fälle aus und schaue parallel 
nach andere Firmware-Varianten für den Shelly, wobei ich ganz gerne bei 
der Original-FW bleiben würde...

VG

[H. H. (hhinz)]

An S. schrieb:
> 2,3815 mA

Nur auf 5 Stellen genau?


Also reicht ein BC547 o.ä. locker für viele Leuchten.

[An S. (reddi)]

Ja, hoffen wir, dass die Werkskalibrierung wirklich okay ist und ich 
hier keine Schätzwerte habe. :-D

Also Deine BC547C Schaltung mit einem 10K hat sofort auf Anhieb 
funktioniert.

Nun höre ich beim Dimmen ein extrem leises fiepen. Sicherlich bei 
einigen Sachen normal. kann ich dieses Fiepen irgendwie terminieren? An 
den Lampen selbst kann ich nichts machen, die sind vollständig mit Epoxy 
o.ä. vergossen.

VG und einen Mega-Dank! :-)

[H. H. (hhinz)]

Kann man beim Shelly die PWM-Frequenz einstellen?

[An S. (reddi)]

Nein, habe alles durchgeklickt. Dies ist nicht möglich.

Bei Shelly habe ich ein Ticket zwecks Verbesserungswunsch getätig (PWM 
via Checkbox invertieren);

[H. H. (hhinz)]

An S. schrieb:
> Nein, habe alles durchgeklickt. Dies ist nicht möglich.
>
> Bei Shelly habe ich ein Ticket zwecks Verbesserungswunsch getätig (PWM
> via Checkbox invertieren);

Selbiges für die Frequenz machen, oder zumindest die vorgegebene in 
Erfahrung bringen.

[H. H. (hhinz)]

H. H. schrieb:
> Selbiges für die Frequenz machen, oder zumindest die vorgegebene in
> Erfahrung bringen.

Kann doch auch dein Siglent SDM3065X messen.

[An S. (reddi)]

H. H. schrieb:
> Kann doch auch dein Siglent SDM3065X messen.

An, 100% = 1 kHz
50% = 1 kHz
20% = ~ 1.1 kHz
1% = ~ 2.2 - 2.8 kHz
Aus = ~ 50-100 Hz

Man kann sagen, dass ab > 20% Einstellung  er solide 1 kHz hat. Darunter 
schwankt er entsprechend sehr stark.

Meine Skills sind leider noch sehr rudimentär.

VG

[H. H. (hhinz)]

Also 1kHz PWM, und die hört man natürlich.

Welche Frequenz deine Leuchte verträgt ist allerdings unklar.

[An S. (reddi)]

Ja das steht niergends. Ich habe nur herausgefunden, dass die wLightBoxS 
ebenfalls mit 1 kHz arbeiten soll. Beim Lampenhändler wird der Name 
wLightBoxS zwar niergends erwähnt, aber in den Beidenungsanleitungen 
lässt sich der Name in der WLAN-SSID (Konfigurationsabschnitt) ablesen. 
Also ist es zu 99% auch die verwendete identische Steuerbox.

Shelly bietet ein neues Plus RGBW Modul an. Dies soll mit 22 kHz 
arbeiten. Vielleicht hat das ja eine Option für ein invertiertes PWM. 
Das habe ich bestellt...

VG und vielen Dank!