Hallo Leute,
bevor ich zum Thema komme: ich habe auch nach weit über einem Jahr noch immer kein Internet, deswegen kann ich nur sehr selten hier mal reinsehen. Dennoch würde ich mich über Antworten freuen, auch wenn ich sie vielleicht erst nächste Woche lesen kann...
So, zurück zum Wesentlichen.
Hat zwar nichts mit Modellbahnbeleuchtung zu tun, aber diese Rubrik schien mir am geeignetsten.
Ich habe ein besonderes Projekt vor (soll eine Überaschung werden, deswegen kann ich noch nichts verraten) und suche dafür eine Lauflichtschaltung für LED´s. Soweit so einfach. LED-Lauflicht-Schaltpläne findet man ja zuhauf im Internet. Ich habe sogar eine Schaltung mit 100 Kanälen gefunden, aber das wäre etwas übertrieben. 10 bis 20 Kanäle reichen für den angestrebten Effekt völlig aus. Jetzt die Schwierigkeit: an diese 10 bis 20 Kanäle sollen insgesamt ca. 3500 bis 4000 (ja, ihr habt richtig gelesen!) LED´s angeschlossen werden, so daß einzelne Lichtpunkte kontinuierlich fortlaufen. Die genaue Anzahl der LED´s hab ich noch nicht berechnet. Alle Schaltungen, die ich bisher gefunden habe, gehen von max. 10 LED´s pro Kanal aus. In meinem Fall wären das aber grob gerechnet zwischen 175 und 400 LED´s pro Kanal. Die Frage aller Fragen ist nun, wie ich die LED´s an eine solche Schaltung anschließe, auch im Hinblick auf Versorgungsspannung, eventuelle Parallelschaltung etc.
Vielleicht hat ja jemand von euch eine Idee, ich selbst hatte bisher nur den Gedanken, mit der Schaltung Leistungstransistoren anzusteuern, die wiederum die LED´s schalten.
Die Spannungsversorgung soll mittels Netzteil/Transformator an 230V erfolgen, ansonsten bin ich da noch völlig flexibel.
Gruß,
Franz
LED-Lauflicht ETWAS größer...
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Jettaheizer
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LED-Lauflicht ETWAS größer...
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db-master
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locomotive-boy
Tag,
Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das eigentliche Problem, dass die Kanäle der Module zu wenig Strom aushalten. Wenn das stimmt, halte ich Relais oder (wie heißen die Dinger...) Transistoren oder Tyristoren für vernünftiger.
Ich editier das richtige noch rein, muss erst Wikipedia fragen.
Schönen Tag noch,
locomotive-boy
EDIT: Ich scheine mich doch getäuscht zu haben. So wie ich es mir denke, geht es nur mit Relais
Schönen Tag noch
Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das eigentliche Problem, dass die Kanäle der Module zu wenig Strom aushalten. Wenn das stimmt, halte ich Relais oder (wie heißen die Dinger...) Transistoren oder Tyristoren für vernünftiger.
Ich editier das richtige noch rein, muss erst Wikipedia fragen.
Schönen Tag noch,
locomotive-boy
EDIT: Ich scheine mich doch getäuscht zu haben. So wie ich es mir denke, geht es nur mit Relais
Schönen Tag noch
Moin,
Wenn bis zu 400 LEDs gleichzeitig leuchten, brauchst du im ungünstigsten Fall bis zu 8 Ampere. Das ist doch recht viel.
Da wird auch die Spannungsversorgung einiges leisten müssen, ein einfacher 78XX reicht da eher nicht...
Auf jeden Fall sollten mehrere LEDs in Reihe geschaltet werden, im die Stromstärke reduzieren zu können. Aus Sicherheitsgründen sollten aber 50 V Gleichspannung nicht überschritten werden!
Leistungstransistoren sind sicherlich eine vernünftige Lösung, die Ansteuerung kann auch galvanisch getrennt über Optokoppler realisiert werden.
Kühlung nicht vergessen!
Relais haben zumindest den Nachteil, dass die mechanisch arbeiten und irgendwann kaputt gehen, außerdem haben sie meist längere Schaltzeiten.
Gruß
Hannes
warum antwortest du dann überhaupt?db-master hat geschrieben:[...] ich weiß es nicht
sry wenn ich nicht helfen konte
Wenn bis zu 400 LEDs gleichzeitig leuchten, brauchst du im ungünstigsten Fall bis zu 8 Ampere. Das ist doch recht viel.
Da wird auch die Spannungsversorgung einiges leisten müssen, ein einfacher 78XX reicht da eher nicht...
Auf jeden Fall sollten mehrere LEDs in Reihe geschaltet werden, im die Stromstärke reduzieren zu können. Aus Sicherheitsgründen sollten aber 50 V Gleichspannung nicht überschritten werden!
Leistungstransistoren sind sicherlich eine vernünftige Lösung, die Ansteuerung kann auch galvanisch getrennt über Optokoppler realisiert werden.
Kühlung nicht vergessen!
Relais haben zumindest den Nachteil, dass die mechanisch arbeiten und irgendwann kaputt gehen, außerdem haben sie meist längere Schaltzeiten.
Gruß
Hannes
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db-master
Hej!
Wenn man mal vom einfachsten Fall ausgeht, dann nimmst Du 20 Kanäle und schliesst je 200 LED an. Ich würde low current LEDs nehmen, dann kommst Du mit 2mA pro LED aus.
Macht also 400mA pro Kanal aus. Das kannst Du mit einem normalen Kleinsignaltransistor (o.ä., s.u.) schalten.
ABER JETZT KOMMT DER CLOU:
Wenn Du mit CMOS-Logik arbeitest, dann kannst Du bis zu 15V als Versorgungsspannung nehmen, und bis zu 6-7 LEDs seriell schalten. Mit 6 LED seriell kommst Du dann unter 70mA pro Kanal, oder ca. 1.5A insgesamt, was ziemlich gut zu hantieren ist, aber immer noch mehr als ein Logikbaustein oder ein Microcontroller liefert.
Mit 15V und 1,5A endest du bei unter 25W.
Anstatt Transistoren als Ausgangstreiber würde ich einen geeigneten Treiberbaustein verwenden, z.B. den ULN2003a.
Wenn man mal vom einfachsten Fall ausgeht, dann nimmst Du 20 Kanäle und schliesst je 200 LED an. Ich würde low current LEDs nehmen, dann kommst Du mit 2mA pro LED aus.
Macht also 400mA pro Kanal aus. Das kannst Du mit einem normalen Kleinsignaltransistor (o.ä., s.u.) schalten.
ABER JETZT KOMMT DER CLOU:
Wenn Du mit CMOS-Logik arbeitest, dann kannst Du bis zu 15V als Versorgungsspannung nehmen, und bis zu 6-7 LEDs seriell schalten. Mit 6 LED seriell kommst Du dann unter 70mA pro Kanal, oder ca. 1.5A insgesamt, was ziemlich gut zu hantieren ist, aber immer noch mehr als ein Logikbaustein oder ein Microcontroller liefert.
Mit 15V und 1,5A endest du bei unter 25W.
Anstatt Transistoren als Ausgangstreiber würde ich einen geeigneten Treiberbaustein verwenden, z.B. den ULN2003a.
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Jettaheizer
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Hallo Namensvetter,
Hab zwar in meiner Ausbildung Elektronik gelernt, aber so explizit war das dann leider doch nicht.
@Hannes: Relais oder andere mechanische Bauelemente kommen nicht in Frage, zum einen aus Gründen der Standfestigkeit und zum anderen, weil mir das Geklacker auf den Zwirn gehen würde...
Gruß,
Franz
hört sich gut an, wenn man davon absieht, daß CMOS und Treiberbausteine für mich ziemlich nah an böhmischen Dörfern liegen...franz hat geschrieben: ABER JETZT KOMMT DER CLOU:
Wenn Du mit CMOS-Logik arbeitest, dann kannst Du bis zu 15V als Versorgungsspannung nehmen, und bis zu 6-7 LEDs seriell schalten. Mit 6 LED seriell kommst Du dann unter 70mA pro Kanal, oder ca. 1.5A insgesamt, was ziemlich gut zu hantieren ist, aber immer noch mehr als ein Logikbaustein oder ein Microcontroller liefert.
Mit 15V und 1,5A endest du bei unter 25W.
Anstatt Transistoren als Ausgangstreiber würde ich einen geeigneten Treiberbaustein verwenden, z.B. den ULN2003a.
Hab zwar in meiner Ausbildung Elektronik gelernt, aber so explizit war das dann leider doch nicht.
@Hannes: Relais oder andere mechanische Bauelemente kommen nicht in Frage, zum einen aus Gründen der Standfestigkeit und zum anderen, weil mir das Geklacker auf den Zwirn gehen würde...
Gruß,
Franz
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Jettaheizer
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Hallo Franz,
schnell antworten ist so eine Sache, wenn man kein eigenes Internet hat...
Kommt aber auch nicht auf ein oder zwei Wochen an, das Projekt muß bis nächstes Jahr im Mai/Juni fertig sein.
Ich würde gern einen der beiden 20-Kanal-Schaltpläne von dieser Seite nehmen, wobei mir eine einstellbare Geschwindigkeit natürlich lieber wäre.
Gruß,
Franz
schnell antworten ist so eine Sache, wenn man kein eigenes Internet hat...
Kommt aber auch nicht auf ein oder zwei Wochen an, das Projekt muß bis nächstes Jahr im Mai/Juni fertig sein.
Ich würde gern einen der beiden 20-Kanal-Schaltpläne von dieser Seite nehmen, wobei mir eine einstellbare Geschwindigkeit natürlich lieber wäre.
Gruß,
Franz
Sei einfach Du selbst!
So....also erstmal was grundsätzliches...Relais gehen gar nicht!!! Grund, die sind viel zu träge, haben nen zu hohen Einschaltstrom, Spannungsspitzen beim ausschalten, und Lärm machen sie auch noch!
Zu der Schaltung an sich..... Ich habe diese vor kurzem selbst nachgebaut, allerdings nur als Dreikanal. Hat mir gereicht.... Funktionell ist sie Super...
Was den Stromverbrauch angeht.....Den solltest du zusehenst dezimieren. Angefangen damit, das auch normale LEDs NICHT ZWINGEND mit 20mA betrieben werden müssen. Ich betreibe meine NORMALEN LEDs nur mit max. 5mA bei nahezu gleicher Helligkeit. (Die max. Stromangabe ist immer nur ein MAXIMALWERT der nicht überschritten werden darf.) Am besten ist, du nimmst dir mal eine LED deiner Wahl, lötest einen Vorwiderstand, berechnet für die max. zulässige Stromaufnahme an, und in Reihe nochmal ein 1 KOhm-Poti. Dann lässt die LED leuchten, und drehst das Poti soweit runter, bis du das beste Verhältniss zwischen Stromverbrauch und Helligkeit hast. Dann misst du den eingestellten Gesammtwiderstand, und nimmst diesen als Maßgabe. Dieser Vorgang ist für jede LED-Farbe zu wiederholen.
Was die Schaltung angeht, kann der 4017 mit max. 15V betrieben werden. Das ist bei 4000 LEDs recht wenig. Bei 200 parallel geschalteten LEDs mit 5mA macht das einen Summenstrom von 10A pro Kanal. Deshalb solltest du so viele LEDs wie möglich in Reihe schalten. Macht bei 15V max. 4 LEDs in Reihe + Vorwiderstand. (Grundlage = 3,5V pro LED.) Dadurch können wir nun auch den Stromverbrauch vierteln. Sind wir also bei nurnoch 2,5A pro Kanal.
Da das 4017 aber nur (glaube) 20-30mA pro Kanal Belastung verträgt, müssen an die Ausgänge Q0-Q9 zwingend sogenannte "Treiber" geschaltet werden. Diese Treiber sind FETs, Transistoren oder Darlington-Transistoren. Diese sollten ausreichend dimensioniert sein. Hier zählt nicht nur die max. Belastung, sondern auch die max. VERLUSTLEISTUNG! Das ist die Energie, die in Wärme ungewandelt, sprich verheizt wird. (Datenblatt beachten) Gleiches gilt für die Stromversorgung, bzw. den Spannungsregler. Um die Verlustleistung so gering wie möglich zu halten, solltest du einen Trafo wählen, dessen Spannung nach der Gleichrichtung und Glättung ca. 2-3 Volt höher liegt, als die gewünschte Versorgungsspannung. (Die braucht der Regler um korrekt arbeiten zu können.)
Beispiel, ausgehend von 15V Ausgangsspannung....
Trafo mit 24 Volt Ausgang: 24 - 15 = 9 Volt, 9 Volt mal 2,5 A macht 22,5 Watt, die einfach nur verheizt werden. Dem entsprechend groß muss der Kühlkörper des Spannungsreglers sein.
Trafo mit 18 Volt Ausgang: 18 - 15 = 3 Volt, 3 Volt mal 2,5 A macht 7,5 Watt. Schon erheblich weniger!! Effektiv würde ich dir einen 5A-Spannungsregler empfehlen, solange immer nur 1 Kanal des Lauflichtes aktiv geschaltet wird.
Zu der Schaltung an sich..... Ich habe diese vor kurzem selbst nachgebaut, allerdings nur als Dreikanal. Hat mir gereicht.... Funktionell ist sie Super...
Was den Stromverbrauch angeht.....Den solltest du zusehenst dezimieren. Angefangen damit, das auch normale LEDs NICHT ZWINGEND mit 20mA betrieben werden müssen. Ich betreibe meine NORMALEN LEDs nur mit max. 5mA bei nahezu gleicher Helligkeit. (Die max. Stromangabe ist immer nur ein MAXIMALWERT der nicht überschritten werden darf.) Am besten ist, du nimmst dir mal eine LED deiner Wahl, lötest einen Vorwiderstand, berechnet für die max. zulässige Stromaufnahme an, und in Reihe nochmal ein 1 KOhm-Poti. Dann lässt die LED leuchten, und drehst das Poti soweit runter, bis du das beste Verhältniss zwischen Stromverbrauch und Helligkeit hast. Dann misst du den eingestellten Gesammtwiderstand, und nimmst diesen als Maßgabe. Dieser Vorgang ist für jede LED-Farbe zu wiederholen.
Was die Schaltung angeht, kann der 4017 mit max. 15V betrieben werden. Das ist bei 4000 LEDs recht wenig. Bei 200 parallel geschalteten LEDs mit 5mA macht das einen Summenstrom von 10A pro Kanal. Deshalb solltest du so viele LEDs wie möglich in Reihe schalten. Macht bei 15V max. 4 LEDs in Reihe + Vorwiderstand. (Grundlage = 3,5V pro LED.) Dadurch können wir nun auch den Stromverbrauch vierteln. Sind wir also bei nurnoch 2,5A pro Kanal.
Da das 4017 aber nur (glaube) 20-30mA pro Kanal Belastung verträgt, müssen an die Ausgänge Q0-Q9 zwingend sogenannte "Treiber" geschaltet werden. Diese Treiber sind FETs, Transistoren oder Darlington-Transistoren. Diese sollten ausreichend dimensioniert sein. Hier zählt nicht nur die max. Belastung, sondern auch die max. VERLUSTLEISTUNG! Das ist die Energie, die in Wärme ungewandelt, sprich verheizt wird. (Datenblatt beachten) Gleiches gilt für die Stromversorgung, bzw. den Spannungsregler. Um die Verlustleistung so gering wie möglich zu halten, solltest du einen Trafo wählen, dessen Spannung nach der Gleichrichtung und Glättung ca. 2-3 Volt höher liegt, als die gewünschte Versorgungsspannung. (Die braucht der Regler um korrekt arbeiten zu können.)
Beispiel, ausgehend von 15V Ausgangsspannung....
Trafo mit 24 Volt Ausgang: 24 - 15 = 9 Volt, 9 Volt mal 2,5 A macht 22,5 Watt, die einfach nur verheizt werden. Dem entsprechend groß muss der Kühlkörper des Spannungsreglers sein.
Trafo mit 18 Volt Ausgang: 18 - 15 = 3 Volt, 3 Volt mal 2,5 A macht 7,5 Watt. Schon erheblich weniger!! Effektiv würde ich dir einen 5A-Spannungsregler empfehlen, solange immer nur 1 Kanal des Lauflichtes aktiv geschaltet wird.