LED Panel dimmen

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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LEDMASTER
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Mo, 23.05.16, 06:36

Hallo,

habe mich heute hier angemeldet, da es hier viele LED Kenner gibt, die mir vielleicht bei meinem kleinen Problem weiterhelfen können. :wink:

Ich möchte ein kleines LED Panel als Reklame-Hintergrundbeleuchtung verwenden.
Dazu muss es gedimmt werden und über einen Dämmerungsschalter verfügen.

Ich komme zwar aus der Elektronikbranche, benötige aber trotzdem euren Rat.

Die Spannung des Panels kenne ich leider nicht genau. Auf dem LED-Treiber steht 600mA, 24-32V. Also eine Konstantstromquelle, die Spannung stellt sich somit ein.
Zwischen LED-Treiber und Panel habe ich einen PWM Dimmer geschaltet, der aber damit nicht klar kommt. Das Panel flackert unkontrolliert. Liegt wohl daran, dass der Dimmer keine konstante Last für den Treiber darstellt, bzw. der Dimmer zusammen mit den LEDs nur mit einer Konstantspannung funktioniert. Ist mir noch nicht ganz klar.

Jetzt meine Frage:
Wenn ich die Spannung des Panels genau weiß (werde ich noch messen), dann kann ich doch einen einfachen Trafo mit Gleichrichter und Spannungsregler und einen Vorwiderstand vor dem Panel verwenden, oder?
So kann ich den Dämmerungsschalter dahinter schalten, der das Panel erst bei Dunkelheit zuschaltet.
Das Panel wird mit geringem Strom betrieben, da es ja nur Nachts als Hintergrundbeleuchtung dient. Sollte also mit Vorwiderstand kein Problem sein.


Oder gibt es noch eine andere einfachere Lösung, die wenig Platz in Anspruch nimmt?
Das Panel hat eine Größe von 20x20cm und die Schaltung sollte dahinter platziert werden.

Wäre super, wenn ihr mir da weiterhelfen könnt, bevor ich mir unnötig viel Arbeit mit dem Aufbau der Schaltung mache.
Borax
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Mo, 23.05.16, 07:57

Hallo LEDMASTER,
welcome on board!
Wenn ich die Spannung des Panels genau weiß (werde ich noch messen), dann kann ich doch einen einfachen Trafo mit Gleichrichter und Spannungsregler und einen Vorwiderstand vor dem Panel verwenden, oder?
Ja. Wenn Du vor hast, das Panel mit weniger als dem Nennstrom zu betreiben ist das kein Problem.
Je nach 'Anpassung' von Netzteil-spannung und Betriebsspannung der LEDs kann das auch recht effizient sein. Wenn Du Glück hast, braucht die LED beim anvisierten Strom nur etwa 25V und dann kannst Du ein einstellbares 24V Netzteil nehmen. Die gibt es günstig von Meanwell (z.B.: https://www.reichelt.de/SNT-RS-25-24/3/ ... CLE=137087 Einstellbarer Spannungsbereich: 22...27,6 V DC )
Zwischen LED-Treiber und Panel habe ich einen PWM Dimmer geschaltet, der aber damit nicht klar kommt. Das Panel flackert unkontrolliert.
Glück gehabt. Bei so einer Zusammenstellung kann auch einiges kaputt gehen. Warum die LEDs kaputt gehen können habe ich hier beschrieben: viewtopic.php?f=35&t=18493
LEDMASTER
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Mo, 23.05.16, 08:25

Hallo Borax,

vielen Dank, das hilft mir auf jeden Fall weiter.

Wenn ich mit 24V zurecht komme, dann habe ich sogar noch etwas Schöneres gefunden:
https://www.reichelt.de/Wandler-Module- ... =IRM-10-24
Das zusammen mit einer einfachen Dämmerungsschaltung auf eine Platine und der Drops ist gelutscht! :wink:
Einfacher geht es dann wirklich nicht mehr.

Zum Glück habe ich die LEDs zuvor nicht geschrottet. Das Panel funktioniert noch einfwandfrei, nur zu hell. :D
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Achim H
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Mo, 23.05.16, 08:47

Die IRM-Serie von Meanwell verwende ich auch. Die SNTs sind echt Mini.
Aber mit einem IRM-10 (10W Netzgerät) wirst Du nicht auskommen.

Die derzeitige KSQ hat 24-32V @ 600mA, das sind 14,4 bis 19,2 Watt.
Dafür benötigst Du ein IRM-15 oder IRM-20.

Falls Du Deine Platinen mit Eagle zeichnest, dann schau mal bei Cadsoft nach der Bibliothek: meanwell_irm_v7.lbr
Dort sind alle Netzgeräte enthalten.
LEDMASTER
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Mo, 23.05.16, 09:02

Danke Achim für den Eagle Tipp, das ist super! Ich erstelle meine Platinen seit Jahren zwar mit Target, aber mit Eagle habe ich vor 15 Jahren schon intensiv gearbeitet. Für die einfache Platine und mit dem Netzteil in der Bibliothek ist das im Nu erledigt. :D

Ich benötige keine 600mA, sondern wesentlich weniger, da ich das Panel nur als dezente Hintergrundbeleuchtung benötige.
Denke, dass da ein paar mA im ein- oder zweistelligen Breich sogar ausreichen.
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Achim H
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Mo, 23.05.16, 12:01

Noch ein Tipp zu Eagle.
Falls Du nur die Free Version "Eagle Light" benutzt, hol Dir die ältere Version 7.4.
In der Version 7.5 wirst Du bei jedem Start vollgesülzt und ein überschwengeliger Dank dafür, dass Du Eagle herunter geladen hast. Das nervt gewaltig.
Siehe auch (Link zum Forum Eagle-Central): Nerviges kleines Fenster deaktivieren

Bei Cadsoft findest Du mittlerweile 15 Bibliotheken von mir, unter anderem auch die meanwell_irm_v7.lbr
Such dort mal nach: AchimH
LEDMASTER
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Mo, 23.05.16, 13:20

Das ist klasse!!
Ja werde Eagle light benutzen. Dann natürlich die 7.4.!

Vielen Dank für Dein Engagement mit den Bibliotheken! Das sind nämlich meistens die Bauteile, die einem viel Zeit kosten, weil man sie selbst erstellen muss.
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Achim H
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Mo, 23.05.16, 15:23

Genau meine Gedanken.

In den meisten Bibliotheken ist auch ein Kurzdatenblatt enthalten.
Bei den Netzgeräten beispielsweise, welche Spannungen und Ströme möglich sind, welchen Wirkungsgrad diese haben, usw.
Beim entwerfen braucht man somit keine Datenblätter mehr wälzen.

Meine bisher aufwendigste Bibliothek ist mechanics_v5.lbr (104kB).
Diese enthält schon 63 mechanische Bauteile, die man zum planen einer Platinen gebrauchen kann.
Muttern, Abstandsbolzen, Blindnietmuttern, Kabelbündelungen, Zugentlastungschellen.
Und wenn ich wieder etwas gefunden habe, wird das Version 6.

Ich habe heute erst wieder eine Platine gezeichnet, wo ein Meanwell Netzgerät der IRM-Serie verwendet wird, welches es aktuell leider noch gar nicht zu kaufen gibt. Ebenfalls in der Bibliothek meanwell_irm_v7.lbr enthalten. Ein 1 Watt Netzgerät mit 12V: IRM-01-12. Abmessungen: 33,7 x 22,2 x 15 mm.

Platine für das Gehäuse KS420 (100x50x40mm):
Netz_PWM.png
Falls sich jemand fragt, was die türkis-farbenen Striche zu bedeuten haben: die sind für Schlitzfräsungen gedacht, um den Isolationsabstand (Kriechstrecke) zu erhöhen. Die verwendeten Bauteile (1x Printanschlussklemme, 1x Sicherung, 1x Temperatursicherung) haben ein Rastermaß von jeweils 5,08mm. Die Lötpads sind deutlich näher beieinander.

Update vom 27.05.2016:
Laut Nachfrage bei Meanwell, welche Spannung ein 10V PWM-Eingang mindestens haben muss, antworteten diese (Zitat): "We need 10V for 10V PWM."
Aufgrund dieser Information habe ich den Spannngsteiler neu berechnet und den Wert von R2 geändert. Das 10V PWM hat jetzt (nur gerechnet): 10,032V.
Zeitgleich habe ich das Layout der Platine etwas verändert. Dadurch habe ich ca. 2mm mehr Platz unten bei den Kabeln. Der Abstand sieht riesig aus, ist in Wirklichkeit aber nur 21,8mm bis zur Zugentlastungsschelle.

Update vom 12.06.2016: neues Layout. Leiterbahnen deutlich einfacher verlegt.
Zuletzt geändert von Achim H am So, 12.06.16, 13:12, insgesamt 2-mal geändert.
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Mo, 23.05.16, 19:18

Schönes Layout und gut durchdacht.
Mir gefallen besonders die schönen EMV gerechten Leiterbahnen. :D

Die Bibliotheken schaue ich mir mal an. :wink:

Btw., mein Panel hat 28V, habe ich eben gemessen. Das ist natürlich äußerst schlecht.
Muss ich mir selbst ein Netzteil mit Gleichrichter zusammenlöten ... :cry:
Ein AC/DC Modul oder ein kleines Netzteil mit 30V Ausgang konnte ich nirgendwo finden.
Borax
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Mo, 23.05.16, 20:57

Btw., mein Panel hat 28V,
Bei welchem Strom? Wenn es 28V bei den vollen 600mA hat, braucht es bei 100mA wahrscheinlich nur ca. 26-27 V. Und das liegt locker im Einstellbereich des von mir oben verlinkten Netzteils: https://www.reichelt.de/SNT-RS-25-24/3/ ... CLE=137087 oder dieses hier: https://www.reichelt.de/Schaltnetzteile ... CLE=137083 Das ist mit 62,5 x 51 x 28mm schon recht klein.
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Achim H
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Di, 24.05.16, 01:08

LEDMASTER hat geschrieben:Mir gefallen besonders die schönen EMV gerechten Leiterbahnen.

Vielen Dank.
Durch die beiden Löcher beim IRM-03 (3W Netzgerät) kann man den Ferritransformator sehen. Dieser ist ziemlich genau in der Mitte eingebaut worden.
Beim IRM-01 bzw. IRM-02 (pin-und gehäusekompatibel, habe ich noch nicht) sind ebenfalls Löcher im Boden. Der Ferrittransformator dort müsste ebenfalls mittig, maximal etwas zum Ausgang verschoben sein. Und genau dort drunter sollten keine Leiterbahnen verlegt sein. Bei Verwendung von SMD-Bauteile ist Lötstopplack unabdingbar. In diesem Fall kann eine durchgehende Leiterbahnen auch etwas dichter an einem Lötpad/Via verlegt werden.

Was die Positionen der SMD-Bauteile beim PWM-Dimmer angeht. Diese musste ich etwas aus der Mitte heraus verlegen, weil das Gehäuse an die Wand angeschraubt werden kann (2 Löcher in die Wand, 2 Dübel rein, 2 Schrauben eindrehen und das Gehäuse anhängen). Die obere Schraube (der Schraubenkopf) kann maximal am mittleren Pin des Poti anstoßen. Einfach etwas flach feilen und schon müsste es passen.

Was Dein Panel angeht:
Wenn die Spannung bei 100mA nur max. 26,4V groß ist, kann man auch ein (Link zu Elpro) Meanwell NFM-05-24 (5.52W Netzgerät, open Frame) verwenden. Die 24V Ausgangsspannung ist um +/-10% verstellbar (21,6 - 26,4V). Größe der Platine: 57,9 x 45 x 22,5 mm. Wenn man die 4 Lötstifte auslötet und dort die Kabel (230V + 24V) einlötet, wäre die Höhe nur ca. 18mm. Allerdings bräuchte man dafür noch ein Gehäuse.

Ich habe noch ein Gehäuse eines PM-05-24 (die vergossene Ausführung eines NFM-05-24) herumliegen. Die defekte Platine habe ich schon entfernt (baugleich mit dem NFM-05). Das Gehäuse ist nur 19,7mm hoch, die untere Abdeckung ist ein 0,5mm dickes Plastik (wird eingeklebt). Das Gehäuse kannst Du von mir für umsonst bekommen (Porto: Maxibrief = 2,60 EUR).
LEDMASTER
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Mi, 25.05.16, 09:14

Also erst einmal vielen lieben Dank für die kompetente Hilfestellung! Das hat mir wirklich sehr weitergeholfen.

@Borax, das kleine Netzteil wäre zwar super, aber es würde nicht in das flache Gehäuse des Panels passen, mit max. 25mm verfügbarer Bauhöhe.

Habe mir jetzt das open-frame Netzteil aus dem Vorschlag von Achim bestellt.
@Achim H, schönes Projekt! Vielen Dank auch für das Angebot mit dem Gehäuse! Da ich aber sowieso gestern bei Reichelt eine Bestellung aufgegeben habe, habe ich mir gleich ein Kleingehäuse mitbestellt, das passen sollte. Falls nicht, komme ich nochmal auf Dein Angebot zurück. :wink:

Gebe nach Erhalt der Ware Feedback, ob das Panel mit dem Netzteil oder, anders herum, zurecht kommt. :D
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Achim H
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Mi, 25.05.16, 10:44

Habe mir jetzt das open-frame Netzteil aus dem Vorschlag von Achim bestellt.

Passt das denn mit der Spannung?
Ich hatte geschrieben, wenn die Spannung der Led bei 100mA nur max. 26,4V betrüge, dann könnte man auch das von mir empfohlene OpenFrame Netzgerät verwenden. Damit war nicht gemeint, dass das SNT grundsätzlich passt. Erst messen, dann kaufen.

Bei den Gehäusen musst Du dir unbedingt auch die inneren Abmessungen anschauen. Gehäusewandungen können manchmal recht dick sein. Oder es sind irgendwelche Gewindebuchsen, Noppen oder ähnliches so ungünstig platziert, dass man die Platinen nicht antändig einbauen kann. Sowas sieht man von außen nicht.
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