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[TheGodfather]

Ich will mir für mein Zimmer eine Beleuchtung aus RGB Leds bauen, dazu hab ich allerdings noch ein paar Fragen.
Als Leds verwende ich diese hier: RGB - LED
Ich will das ganze über ein Netzteil betreiben das mir 24V bei 1A liefert.

Da die Leds eine gemeinsame Kathode und je eine Anode pro Farbe haben, will ich für jede Farbe einen Regelbaren Widerstand einbauen damit ich so die Farben mischen kann. und einen als Dimmer für alle Farben.
Das Problem ist allerdings das ich noch nicht genau weiß wie viele ich verwenden werde.
Deshalb dachte ich daran einfach die Dimmer alle auf 24V auszulegen und dahinter je nach Farbe und Anzahl einen passenden Widerstand einzulöten. Denn Blau und Grün benötigen 4V Rot jedoch nur 2V.
Laut Datenblatt sind die Spannungswerte bei 20mA angegeben und die maximale Stromstärke ist 30mA.


Als ersten Entwurf hab ich mal 96 Leds angenommen und pro Led und pro Farbe 20mA.
Und hier noch eine kleine Skizze wie ich mir das vorstelle. (hier zu sehen sind insgesamt 12 Leds, wusste nur nicht wie ich die RGBs sonst darstellen soll) Ich dachte daran je 6 Leds in Reihe, das ergibt bei 4V die 24V vom Netzteil. Da ich aber bei Rot nur 2V, also 12V pro Strang hab, müssen pro roter Reihe mit einem Widerstand 12V abfallen.
Also immer 6 Leds in Reihe und dann je nach bedarf alle parallel. Des ergibt dann bei 96 Leds 16 Stränge, also 20mA pro Strang ergibt dann pro Farbe gesamt 320mA. Also ziehen die gesamt 960mA, das Neztteil hat 1000mA, von daher sollte alles passen.




Ich bin mir nur nicht ganz sicher ob das ganze hundertprozentig so funktioniert, darum frag ich lieber noch mal nach bevor ich mir die teuren Leds kaputt mache.

edit: ich hab mir das ganze jetzt mal durchgerechnet und bin darauf gekommen das ich für die Anschlüsse für Rot Widerstände mit je 600Ohm brauche. Oder hatt jemand noch eine idee wie ich das anders lösen könnte damit der Strom verbrauch nicht so hoch ist? Denn das ganze soll eigentlich für den Dauerbetrieb sein.

Und für denn Dimmwiderstand bin ich auf 70Ohm gekommen, werd dann einfach einen mit 100Ohm nehmen.
Nur mein problem ist, das ich laut meiner Rechnung für den gesamt Dimmer 24W und für die einzelnen 8,16W Farben habe. und daher auch die regelbaren Widerstände soviel aushalten sollen. Solche sind nur leider sehr teuer, darum wäre ich dankbar wenn ihr da andere Vorschläge zur umsetzung habt.

[nemon]

es funktioniert anfürsich schoneinmal nicht, hat auch darüber hinaus paar gravierende nachteile:
1) drehst du eines der potis auf 0, fällt der vorwiderstand weg und die leds der farbe brennen dir durch.
2) leds haben keine lineare helligkeit/spannungskennlinie. erst im bereich der schwellspannung beginnen die teile zu leuchten. dafür ist die helligkeit aber proportional zum strom (der wiederum NICHT linear zur spannung ist!), eine regelbare stromquelle wär da angebracht. bei bedarf kann ich dir da was zeichnen, aber
3) die schaltung kannst du mit den leds nicht verwenden! der grund ist, dass die leds nicht für jede farbe getrennt eine anode und eine kathode hat, sondern nur eine gemeinsame kathode! damit ist dein prinzip der reihenschaltung nicht möglich. kannst du auf getrennte leds pro farbe umsteigen? sonst wird die regelung etwas aufwendiger

[TheGodfather]

Ich hab in der zwischenzeit noch etwas nachgedacht.
Und zwar müsste es funktionieren wenn:
ich vor jede Farbe bzw. Led einen kleinen Vorwiderstand hänge und alles paralell schalte.
Dann müsste ich für Rot ein Netzteil mit 3V und für Grün und Blau eins mit 4.5V nehmen.
Denn Rot hat 2.05V und Blau und Grün 4V damit ich da jeweils Widerstände davor hägen kann.
Wenn ich das so mache würde das mit den "Dimmern" gehen oder?
Nur ist mein problem dann das ich welche verwenden müsste die 30W aushalten und die kosten 18€ und da ich da 4 davon bräuchte ist mir das zu teuer.
Also wenn jemand eine idee hat wie ich den Dimmmechanismus billiger umsetzen kann, würd ich mich sehr freuen, am besten mit schaltplan.
Ich hatte daran gedacht das irgendwie mit einem Transistor zu lösen, aber leider kenn ich mich damit noch nicht wirklich aus.......

[nemon]

natürlich kannst du für jede led je farbe einen vorwiderstand hängen, die vorwiderstände gleicher farbe zusammenschließen und das ganze mit einem regelbaren vorwiderstand dimmen, aber auch da wäre eine regelbare konstantstromquelle sinnvoller. der da verbaute transistor kann auch ausreichend große verlustwärmen abführen, bei potis für 20w kommst du mit sicherheit teurer weg. die konstantstromquelle ist mit operationsverstärker, leistungstransistor, shunt, zenerdiode, poti und hühnerfutter schnell gebaut, es ist nur vielmehr die frage, ob du mit einer led je farbe nicht viel besser fährst. dabei könnte z.b. deine reihenschaltung verfeinert werden, dass man diese schön regeln kann.
also überleg mal, ob du von den 3farb-leds wegkommen kannst. das wird auch günstiger

[TheGodfather]

wozu man das Hühnerfutter braucht versteh ich nicht ganz aber ok.
Also wenn ich das richtig verstanden habe meinst du für jede Farbe eine eigene regelbare Stromquelle, nur wie lässt sich dann ein gesamt Dimmer realisieren?
Falls du zeit hast wäre ich für einen Schaltplan dafür sehr dankbar, ich hab zwar schon gegoogelt aber nix anständiges gefunden.

Nun ich würde das ganze gern mit den RGB-Leds machen, da ich die schon habe und mir eine gute Farbmischung sehr wichtig ist. Und ich mir für den einbau schon was überlegt habe, was um einiges einfacher ist als mit einzelnen LEDs.

[nemon]

ääh ja
hühnerfutter meint einfache bauteile, die bastler mest zigffach in diversen schubladen und tüten sammeln, also verschiedene widerstände, kondensatoren, dioden, potis, leuchtdioden, also alles, was man immer mal braucht und daher wenn man welche bestellt, immer paar zu viel bestellt.

ich hab da mal nen schaltplan gemacht, der als betriebsspannung die summe der ledspannungen + 2 volt braucht ( 4 volt mehr wären aber besser). der buz171 ist nur ein vorschlag, hier kann auch ein anderer p-kanal fet verwendet werden, wenn das netzteil kaum mehr spannung abgibt, als benötigt, reicht ein leistungsfet im to220-gehäuse im passivbetrieb. dann sollte (versorgungsspannung * lednennstrom) / 2 aber nicht höher, als ca. 1 watt betragen. darüber hinaus sollte der fet mit nem passivkühler versehen werden. zu beachten ist auch, dass die leds den gleichen nennstrom haben sollten, die spannung der leds ist dabei egal, es zählt nur die summe der ledspannungen, die für das netzteil wichtig ist. beim zusammenbau auch beachten, alle leds richtig herum zu polen, sonst ist die verpolte kaputt.

zur dimmung: je farbe brauchst du einen so einen regler. du kannst mehrere ledstränge parallel verwenden, dann MUSS aber bei jedem strang die summe der ledspannungen gleich sein, das ist wichtig, sonst gehen dir die leds kaputt. zudem sollte jeder strang dann noch einen 100ohm-widerstand in reihe bekommen. mit r1 und r2 regelst du den strom. die zenerdiode sollte am besten ein 5v-typ sein. die regelung funktioniert so: über r3 fällt die spannung r3 * I(led) ab, also bei z.b. 20mA ledstrom 2 volt. der operationsverstärker regelt den FEt so, dass die spannung über R3 gleich der spannung ist, die du am spannungsteiler r1/r2 eingestellt hast. die spannung am spannungsteiler ist U(zenerdiode) * R2 / (R1 + R2). ersetzt du r2 durch ein poti von 2kohm, kannst du bei einer 5v zenerdiode den strom also von 0..20mA regeln, also unabhängig von der zahl der dioden.
willst du alle farben getrennt, oder einzeln egeln? eigentlich ist es egal, es bestimmt nur die zahl der spannungsteiler. wenn du alle farben gleichmäßig regeln willst, reicht einer dieser spannungsteiler (gemeint ist der ganze strang aus R1,2,4 und der zenerdiode), die abgegriffene spannung wird dann bei allen 3 operationsverstärkern an den eingang gelegt. willst du die farben unabhängig voneinander dimmen, baust du die ganze schaltung einfach 3 mal auf, unabhängig voneiander. das ergibt dann auch 3 unabhängige potis.

grenzen von dem ganzen: der operationsverstärker mag maximal ca. 30v versorgungsspannung, was der fet an verlustleistung abkann, steht oben. mi r4 musst du mal schaun, über ihm muss die spannung U(versorgung) - U(zenerdiode) abfallen bei einem strom, der größer ist, als U(zenerdiode) / (R2 + R1).

was die farbmischung angeht: wenn du gleichmäßig helles licht haben willst, nimm deutlich weniger grüne leds, als rote und blaue, bzw. die summe der leuchtstärken der farben sollte für grün deutlich niedriger sein. unser auge sieht grün am empfindlichsten.



und hier der schaltplan:

[TheGodfather]

also erstmal vielen dank für den Schaltplan.
aber so wie ich das sehe kann ich den nicht verwenden da hier ja die Leds in Reihe sind. Ich will aber die RGB-Leds verwenden und das ist ja hier, wie du schon sagtest nciht möglich. Oder kann man bei der Schaltung die Leds einfach parallel anhängen?

Mir ist da noch was anderes eingefallen, was ist wenn ich einfach ein netzteil mit 4.5V verwende und den Regler einfach so baue wie im Anhang. Die widerstände vor den Leds muss ich dann hald auf die Farbe anpassen. Aber wäre das ganze nicht so viel einfacher, oder hab ich da einen Denkfehler drinnen?

[nemon]

wenn du transistor und poti durch den schaltungsteil ersetzt, den ich oben dafür vorgesehen habe, geht das auch, nur kannst du dann auch nur alle leds gemeinsam steuern. wenn du jede farbe einzeln regeln willst, musst du nen p-kanal mosfetnehmen und den "über" die leds zwischen leds und positive versorgungsspannung hängen

[Shadowstorm]

interessantes Projekt, als Luxus-Variante könnte man das ganze auch mit einem Mikrocontroller und PWM ansteuern, gekoppelt per USB an den Rechner kann man sich nen schönes Ambilight zum Filmegucken bauen.
Ich glaub ich muß mir bei der nächsten Elektronik-Bestelllung nen paar LEDs mitbestellen.

[TheGodfather]

ja mit usb-Kontroller wäre für später eine Variante
kenn mich nur leider noch nicht gut genug aus um mir so einen Kontroller zu bauen....

danke für die hilfe nemon. ich werd dieses We mal alles Bestellen und nächstes Wochenende zusammen bauen.

edit: ich hab mir auch schon was überlegt für ein Gehäuse für die Steuerung.
Ich werd das ganze aus geriffelten Aluplatten machen. An den Stellen wo die Drehregler an der Vorderseite sind bzw. bei den Anschlüssen auf der Rückseite werd ich das geriffelte wegschleifen damit dort eine glatte Oberfläche ist. Die Regler werd ich mir aus Nirosta Stahl drehen. Ich werd diese Woche mal die Regler machen und dann am WE mal die größe planen, jenachdem wie viel Platz ich für die Elektronik brauch.
Auserdem kommt an die Vorderseite noch ein Powerschlter und eine Status Led.

[nemon]

hm, geriffelts alu (blank) abschleifen sieht imho nicht wirklich gut aus, lieber ein poliertes alublech nehmen

[TheGodfather]

naja ich hab eh noch ein stück davon daheim und werds am WE mal testen.
Die Idee ist die, das man den Teil auf dem sich die Regler befinden etwas hervor hebt. auserdem lässt sich das auf geriffeltem Platten Schlecht montieren.

Die Könpfe für die Regler hab ich heute gedreht und sehen ganz gut aus. Sind aus Nirosta und gerändelt. Bilder gibts dann auch am WE. wahrscheinlich dann in einem Thread in der Modding sektion. (das passt ja nicht mehr wirklich zu Elektronik )

edit: das ganze verzögert sich leider, weil das große C noch ne Vorrauszahlung will, jetzt komm ich erst nächstes WE dazu.

[TheGodfather]

so bestellt ist jetzt endlich alles und ich werd mal morgen (falls schon alles da is) das ganze mal testweise aufbauen.

[TheGodfather]

ich hab das ganze jetzt nach nemons schaltplan aufgebau aber ich hab trotzdem ein problem.
und zwar kann ich die leds nicht komplett abschalten, also ich kann sie zwar wie gewünscht im oberen helligkeitsbereich dimmen aber auch wenn ich den widerstand auf 2k stelle glimmen die Leds noch schwach.
woran kann das liegen?

oder liegt es daran wo ich das netzteil anschließe?
momentan hab ich die anode zwischen Leds und R3 und die Kathode zwischen R2 und R1.
und ich habe wegen dem netzteil auch keine möglichkeit die vorgesehen erdung anzulegen.

[Master Luke]

btw:
nemon, check mal dein pic oben.... da gibts nen fehler in unserer galerie.