RGB LED Beleuchtung

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

trancer
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Do, 26.07.07, 14:59

Nach 2h suchen und lesen im Forum habe ich einfach nichts passendes gefunden :(

Hallo erstmal^^,
bevor ich hier sage, was ich bauen will, sollte man wissen, dass ich selber so gut wie keine Ahnung von Elektronik habe.
Dennoch möchte ich gerne meine eigenen LED-Leisten bauen. Dafür habe ich mir die RGB 5mm LEDs ausgesucht. (Link) Um die Leiszung der LEDs zu erhöhen und die Strahlung auf einen Punkt zu konzentrieren, wollte ich auch noch Stahl-Gehäuse mit Innenreflektor dazu bestellen. Von den LEDs möchte ich 50 Stück auf eine 3m-Leiste montieren und danach die einzelnen Farben ansteuern. Mit "Ansteuern" mein ich die Farben Rot, Grün und Blau einzeln stufenlos zu dimmen. Ich dachte da an den "Dimmer für LEDs und LED Module (PWM) mit Drehregler" den ich jedoch ziemlich teuer finde. Kann man da noch auf andere Module zurück greifen oder einen Dimmer selber bauen?

Meine generelle Frage ist wie man das ganze jetzt zusammen baut und vorallem wo welche Widerstände eingebaut werden müssen. Also benötige ich quasi einen Schaltplan.
Ich würde mich freuen, wenn ihr mir da helfen könntet!
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Sailor
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Do, 26.07.07, 15:21

Hier zunächst einmal einige Links als "erste Hilfe":

http://www.lumitronixforum.de/viewtopic ... =rgbleiste

http://www.lumitronixforum.de/viewtopic ... =rgbleiste

http://www.lumitronixforum.de/viewtopic ... =rgbleiste

nicht vollständig ...

Da dürften einige Deiner (auch noch auftreztenden Fragen) beantwortet werden.

Was dann noch bleibt: hier nachfragen!

Herzlich willkommen im Forum!
trancer
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Do, 26.07.07, 16:04

Danke für deine Links. Ich habe mir alles angeschaut. Das einzige Problem was ich immer noch habe ist nun das selbe mit RGB-LEDs zubauen. Dann habe ich ja quasi 3-Plus-Pole und 1-Minus-Pol. Könnte mir vielleicht jemand einen kurzen Schaltplan zeigen wie man eine oder zwei dieser RGB LEDs miteinander verkabelt?
trancer
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Do, 26.07.07, 16:15

Ich habe mal einen Versuch gestartet so einen Schaltplan zuerstellen.
Bild
Die Kabel tragen immer die Farbe wie die Farbe der LED zu der sie gehören. Schwarz bezeichnet das Minus-Kabel. Das graue simbolisiert Widerstände.
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Du musst dir einen LED chip vorstellen wie ein Stück "Leitung, welches nur in eine Richtung Strom durchlässt und dabei leuchtet". Sie besitzt somit stets eine Anode und Kathode (vergleichbar mit den beiden Enden eines Leitungsstückes).
Eine RGB-LED, also eine LED mit 3 Chips entsprechend der Farben Rot/Grün/Blau, sind im Prinzip 3 dieser "leuchtenden Leitungsstücke" zusammen. Aber eines der Beiden Enden jedes Leitungsstück wurde innerhalb der LED zusammengefasst. Das ist Typenabhängig und kann mal die Anode und mal die Kathode sein. Daher rührt auch, dass die LED anstelle der 6 üblichen Anschluss-Pins nur über 4 verfügt.

Die Schaltung die du gezeichnet hast ist mit der gewählten RGB-LED mit je 3 Chips nicht kompatibel, da keine Reihenschaltung der LEDs möglich ist!
Du müsstest jeden Chip einzeln mit einem Widerstand versehen und an die Versorgungsspannung hängen.


Reihenschaltungen lassen sich nur mit LEDs realisiern, die über keine gemeinsame Anode/Kathode verfügen.
Die gibt es in 5mm Form aber nicht...die Einzige mir bekannte ist die "P5" (High-Power LED), wobei dort wieder ganz andere Probleme auftreten (Wärmeabfuhr, Stromversorgung bei Ansteuerung via Controller usw.).

Tipp: Greif zu 3 Einzel-LEDs pro Farbe, diese baust du möglichst dicht nebeneinander und du kannst in Reihe schalten! :)

Grüße =)
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Do, 26.07.07, 16:55

Das Problem bei den RGB-LED´s ist, dass die Farben nicht in Reihe geschaltet werden können. Daher benötigt jede RGB LED 3 Widerstände (für jede Farbe einen).

Jede Farbe der LED´s wird dann parallel geschaltet.

Zur Spannungsversorgung ist daher ein 4,5 Netzteil gut geeignet, außer wenn Du einen Controller verwenden willst.

Bei der Ansteuerung mit einem Controller musst Du die dort vorgegebene Mindestspannung beachten.
trancer
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Do, 26.07.07, 17:32

Also ich beschreibe mal wie ich mir das jetzt vorstelle:

Netzteil -> 3 Dimmer -> LEDs

Ich hoffe das dies schonmal richtig ist. Jetzt zu den LEDs:

Bild

Ist bestimmt wieder falsch :D
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Nein :(
Wenn du wirklich bei RGB-LEDs bleiben möchtest ist eine Reihenschaltung nicht möglich.
Du müsstest hinter jedem Dimmer die einzelnen Chips mit Widerständen versehen parallelschalten.

Grüße
luckylu1
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Do, 26.07.07, 17:55

das problem ist, das du bei jeder led eine andere mischfarme erhalten wirst, zumindest wenn du das so machst wie
du es gezeichnet hast, die abweichungen hängen dabei von den toleranzen jeder einzelnen led ab, wenn da 3 in einem gehäuse sind es ja trotzdem 3. mit einzelnen vorwiderständen wird es zwar prinzipiell besser aber es können trotzdem verschiedene farben entstehen. da deine schaltung keinesfalls als optimal anzusehen ist, kannst du auch erst einmal eine sehr einfache schaltung zum dimmen ausprobieren. da ich etwas dazu brauchbares gerade entworfen habe, hier noch mal der schaltplan dazu.
1856_controller_an_gemeinsamer_kathode_neu_2.jpg
du musst den rechten teil nehmen und den linken einfach weglassen^^
zum einstellen der farben ersetzt du die unteren widerstände, R7,R8 und R9 einfach durch potis, fertig^^
die drei leds rechts unten sind deine RGB, da schaltest du erst einmal alle wie du es gezeichnest hast parallel.
bei den potis empfehle ich erst einmal 25kohm, sollte der bereich nicht stimmen, erklärst du den effekt und ich erkläre dir wie du das dann ändern kannst, damit ich dann schnell reagieren kann, sendest du einfach ne pm am besten mit link zu der seite hier.
trancer
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Do, 26.07.07, 18:03

Nächster Versuch:
Bild

//edit:
Hab die Zeichnung von luckylu1 erst grade gesehen. Dankeschön! Ich werde sie mir gleich mal in Ruhe anschauen.
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Das sieht so schon einmal sehr gut aus.
Jetzt hängst du drei Dimmer für jede Farbe zwischen die parallel geschalteten Chips der LEDs und verbindest alles mit nem Netzteil. "Hinter" den Dimmern führst du die drei Leitungen für die Einzelfarben zusammen zum Netzteil.

Grüße
trancer
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Do, 26.07.07, 18:43

Das würde dann bedeuten, dass ich pro RGB-LED 3 Widerstände benötige. Also 50 LEDs x 3 Widerstände = 150 :shock:
ledstar
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genau so ist es. du kannst ja froh sein das widerstände einigermaßen billig sind, aber das summiert sich natürlich :roll:
trancer
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Do, 26.07.07, 19:15

Es geht mir da auch nicht so um den Preis sondern um die Löt-Arbeit :)

Naja, damit muss ich mich dann wohl abfinden.
Ich habe da auch noch eine Frage, ist es möglich das ganze am Ende eventuell auch mit DMX zusteuern? Also dann 3 DMX-Kanäle (Rot, Blau, Grün).
luckylu1
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Do, 26.07.07, 19:34

so wie du das gezeichnet hast, ist das völlig korrekt, die schwarze leitung kommt an die minus leitung, da wo die leds dran sind und die drei anderen leitungen je eine an einen kollektor der drei transistoren, für jeden transistor solltest du ein kleines kühlblech von 5cm x 5cm = 25cm² vorsehen, die form des blechs spielt dabei keine rolle, 0,5mm dicke reicht aus, das kannst du mit einer stabilen haushaltsschere zuschneiden, achte darauf, das die bleche keine andere bauteile berühren, da sie direkt intern mit dem kollektor verbunden sind. der in der zeichnung angegebene transistor reicht auch für diese belastung vollkommen aus, den bekommst du in jedem elektronikgeschäft, als stromversorgung benötigst du 50 x 20mA = 1A pro farbe, also insgesamt 3A, 5V sollten ausreichen, ein altes AT PC netzteil wäre bestimmt das richtige, dann kannst du später deine schaltung noch erweitern. solche netzteile finden sich ja fast in jedem 2. keller, da musst du nur mal etwas rumfragen, aber mehr als 5€ musst du nicht dafür ausgeben. an einem PC netzteil ist immer rot +5V und schwarz minus. wenn du wirklich keins auftreiben kannst, ein paar creds + versandkosten und ich schicke dir eins, habe noch ca. 20 stück, teilweise ungebraucht.
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Do, 26.07.07, 20:12

luckylu1:
Apropos Netzteile...wie ist das eigentlich genau. Ich schätze du kannst das beurteilen...wenn bei Computernetzteilen ausschließlich die 12V-Leitungen belastet werden und an 3.3 und 5V gar keine Last hängt...schädigt das das Netzteil auf irgendeine Art und Weise?
(Liest man ja häufiger im Internet...aber ist das was dran?).

Besten Dank

Grüße
trancer
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Do, 26.07.07, 21:05

So danke luckylu1.
Ich habe grade nochmal nach einer Stromversorgung geguckt und eine von meinem ersten PC ausgebaut.
Da steht jetzt drauf:
+5V RED MIN 1A MAX 23A
-5V White MIN 0 MAX 0,5A
+12V YELLOW MIN 0,4A MAX 9A
-12V BLUE MIN 0 MAX 0,5A
GND BLACK
Neben den ganzen Volt angaben ist auch noch ein Strich und dadrunter 3 kurze Striche. Kann man dieses Dingen benutzen?
Wie ich bereits sagte bin ich ein totaler Anfänger in Sachen Elektronik. Daher hab ich da noch einige Fragen:
-Welche Widerstände?
-An dem Kollektor sammeln sich dann die + Leitungen der Farben oder?
-Was müssen das für Transistoren sein?
Da kommen bestimmt noch mehr Fragen. Aber ich denke das sollte für den Anfang reichen :wink:
luckylu1
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Do, 26.07.07, 21:39

pedda

vieles wird falsch dargestellt, zur regelung der spannung wird meistens die 5V schiene benutzt, das bedeutet, dass
die 12V spannung in diesem fall relativ "weich" ist, sonst hat das keine negativen auswirkungen.

generell gilt: erst mal ermitteln, welche der spannungen zur regelung benutzt wird! wenn diese schiene stark belastet wird, wird die regelung das ausgleichen und diese spannung bleibt stabil, das hört sich erst mal gut an.
die regelung erhöht das tastverhältnis (on zeit wird länger), das führt bei den ungeregelten schienen dann zu einer erhöhung der spannungen (ist gut messbar), bei sehr starker belastung kann dann eine recht grosse erhöhung der ungeregelten spannungen eintreten, welche unter umständen so hoch wird, das zb die spannungsfestigkeit (rippel mit betrachten) der ladeelkos überschritten wird, das führt dann über kurz oder lang zu einem ausfall dieser.

trancer

bei dem dir vorliegendem netzteil scheint es sich um ein sehr altes modell zu handeln, diese alten teile hatten die eigenschaft, sich nur einschalten zu lassen, wenn diese mindestströme tatsächlich fliessen, das diente dem schutz des netzteiles, da unbelastete (es muss immer eine mindestabnahme bei schaltnetzteilen erfolgen) schaltnetzteile zum durchgehen neigen. da damals die schaltungstechnik noch nicht so ausgereift war, waren diese mindestabnahmeleistungen notwendig. heute reicht eine relativ kleine last um das zu verhindern, der lüfter und
ein wiederstand (mindestbelastung) liegen als last immer direkt an den sekundärspannungen, was gerade so ausreicht, ohne eine mindestlast sollte aber auch heute kein schaltnetzteil betrieben werden. also, das beste wäre, du belastest das netzteil mit diesem minimum oder du besorgst dir ein anderes. das andere beantworte ich morgen früh, muss jetzt erst mal in die heia^^
Zuletzt geändert von luckylu1 am Mi, 01.08.07, 08:41, insgesamt 1-mal geändert.
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Fr, 27.07.07, 09:49

Das Netzteil ist halt aus meinem ersten PC und der ist bestimmt schon an die 10 Jahre alt und funktioniert auch nicht mehr. Ich werde mal schaun ob ich irgendwo noch ein anderes Netzteil auftreiben kann, ansonsten komme ich nochmal auf dein Angebot zurück :wink:
Ich freu mich auch schon auf die Antworten auf meine Fragen, da ich die Bestellung möglichst schnell aufgeben will. Ich habe nur noch 1 Woche Ferien und wollte diese LED-Leisten ganz gerne noch vor Beginn der Arbeitstage zum laufen bringen :)
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Mi, 01.08.07, 08:31

Hallo!
Ein Netzteil aus einem alten externen Festplattengehäuse (z.B. SCSI) eignet sich sehr gut. Die liefern meistens so um die 2A jeweils auf der 5V- und der 12V-Schiene. Das sollte ausreichen.
Einen Dimmer selbst zu bauen, wenn man noch Elektronik-Anfänger ist, kann ich nicht unbedingt empfehlen. Wenn er auf Anhieb klappt, ist ja alles OK, aber wenn nicht, kann man sich ohne passendem Equipment (Oszilloskop) schon mal ziemlich den Wolf suchen. Und bei DMX hört sich der Anfänger-Selbstbau sowieso auf. Eine Kauf-Lösung ist in diesem Fall sicherlich die frustfreiere Lösung. Wenn man Gefallen daran gefunden hat, kann man ja immernoch versuchen, sowas selbst zu bauen... :D
luckylu1
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das mit den alten externen gehäusen von cd-rom´s und festplatten ist ein guter tip.

allerdings ist bei der benutzung äusserste vorsicht geboten, da ja das 230V netz direkt angeschlossen wird, der einbau muss also fachmännisch in einem schutzisoliertem oder geerdetem gehäuse erfolgen
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Ich habe jetzt nicht nachgemessen, aber bei diesen Schaltnetzteilen sollte es auch eine galvanische Trennung zwischen Primär- und Sekundärseite geben. Ferner sind die Gehäuse meistens selbst aus Blech oder mit dünnem Blech ausgekleidet, das geerdet ist. Schließlich hat der Stecker hinten dran einen berührbaren Schirm, so dass hier entsprechende Sicherheitsmaßnahmen getroffen worden sein müssten.
Allerdings muss man aufpassen, was man in dem Gehäuse macht, schließlich führt man ja Stromanschlüsse nach außen und modifiziert sie somit, was ja ursprünglich so nicht vorgesehen war.
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Mi, 01.08.07, 09:30

Danke für den Tipp. Ich habe aber bereits ein Computernetzteil :)
Also das mit dem Dimmer Marke Eigenbau stell ich mit selber auch nicht einfach vor.
Erstmal möchte ich nun die LEDs alle miteinander verdrahten und dann auch zum laufen bringen. Sollte mir sowas keine größeren Schwierigkeiten mehr bereiten, überlege ich mir mal was man als nöchstes bauen könnte.
luckylu1
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So, 05.08.07, 15:43

kurz zum aufbau, für anfänger empfehle ich zum einarbeiten, ein stück dünne feste pappe, da wird die schaltung draufgemalt und an den verbindungsstellen werden löcher gemacht. nun können die anschlussdrähte der bauteile von vorn durchgesteckt und hinten umgebogen werden. die löcher für die anschlüsse der transistoren sollten nicht zu dicht beeinander liegen. auf der rückseite wird das ganze dann verlötet. statt der pappe kommen auch andere materialien in frage, diese sollten isolierend und nicht zu dick sein. sollten später noch mehr schaltungen aufgebaut werden, empfehle ich dazu streifenleiterplatten. der nächste schritt könnte dann das selberzeichnen sein.
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So, 05.08.07, 15:47

luckylu1 hat geschrieben:das mit den alten externen gehäusen von cd-rom´s und festplatten ist ein guter tip.

allerdings ist bei der benutzung äusserste vorsicht geboten, da ja das 230V netz direkt angeschlossen wird, der einbau muss also fachmännisch in einem schutzisoliertem oder geerdetem gehäuse erfolgen
Damit das niemand falsch versteht, das geerdete Gehäuse muss natürlich aus Metall sein.
Den Schutzleiter ans Kunststoffgehäuse zu schrauben bringt nix :D
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