Angepinnt Nützliche Schaltungen Sammelthread

    Nützliche Schaltungen Sammelthread

    Da immer wieder Fragen zu bestimmten Grundschaltungen auftauchen, ich die aber nicht immer wieder neu in irgendwelche Threads posten will, habe ich hier mal einen Sammelthread für kleine Helfer-Schaltungen aufgemacht - wie immer kann (soll sogar) jeder gerne mitschreiben, ich bekomme neue Beiträge ja mit und werde sie dann hier in das Inhaltsverzeichnis aufnehmen.

    Bitte dabei auf einen Mindeststandard achten, es sollte auf jeden Fall ein Schaltplan mit Werten in üblicher Aufmachung dabei sein, kurze Erklärung was die Schaltung überhaupt macht, ideal auch noch eine Funktionsbeschreibung. Es können auch gerne Schaltungen von anderen Seiten verlinkt werden, wenn sie diese Anforderungen ebenfalls erfüllen - Spam und Schmarrn wird kommentarlos gelöscht.

    EDIT: Da es nun angefangen hat, dass auch hier vollgemüllt wird, Thread geschlossen, wenn jemand was beitragen will, bitte PN, dann mache ich ihn kurz wieder auf...

    Da in letzter Zeit häufig solche Fragen per PN kommen: Ob man nun statt den vorgeschlagenen Bauteilen auch diesen oder jenen anderen FET nehmen kann und wieviel Strom der verträgt etc. lässt sich anhand des Datenblattes selbst herausfinden. Ebenso die Frage, ob die FETs gekühlt werden sollen, ab einem bestimmten Strom (kann man nicht pauschal sagen) ist das erforderlich, das kann man ja selbst ausprobieren, wie warm der FET im konkreten Fall wird.... usw.

    Inhaltsverzeichnis

    Links zu weiteren Schaltungen


    Links zu externen Seiten

    Los geht's hier mal mit einem Pegelkonverter, um LEDs/Stripes mit gemeinsamer Anode (CA) an einen Controller mit gemeinsamer Kathode (CC) anzuschließen:



    Sollte klar sein - links die Anschlüsse an den Controller, rechts an die LEDs, oben das Netzteil, das kann ein anderes sein oder das selbe, das auch den Controller versorgt - ich habe bewusst keine "GND-Symbole" verwendet sondern alle Verbindungen eingezeichnet, weil sonst bestimmt wieder Fragen von Anfängern dazu kommen. "10R" bedeutet 10 Ohm, "1k" heisst 1 Kiloohm, normale 1/4-Watt-Widerstände.

    Die Schaltung ändert nicht nur von CC auf CA, sie kann auch den Pegel umsetzen - d.H. man kann z.B. 24-Volt-Stripes o.ä. rechts anschließen, auch wenn der Controller selbst z.B. nur mit 12 Volt arbeitet - als Netzteil oben dann eben 24 Volt und links der Controller eine unabhängige Versorgung. Ab 4-5 Volt schalten die Fets gut durch, kann also auch direkt von einem Mikrocontroller gesteuert werden.

    Die Betriebsspannung des Controllers darf aber nicht zu hoch sein, weil sonst die zulässige Gate-Source-Spannung überschritten wird - ich sage jetzt mal als vorsichtigen Wert Controller nicht mehr als 12 Volt, LEDs nicht mehr als 30 Volt, Strom maximal 16 A / Kanal, dabei sollten die Fets dann aber auch schon gekühlt werden.

    Will man links einen 24-Volt-Controller anschließen, dann kann man aus den beiden Widerständen auch einen Spannungsteiler machen, also z.B. beide Widerstände 1 Kiloohm macht dann am Gate 12 Volt, wenn der Controller 24 Volt ausgibt...

    EDIT: Ledsfetz hat freundlicher Weise zwei Layouts dafür gemacht, einmal mit liegendem Fet (4x auf einer Eurokarte), einmal mit stehendem Fet (6x auf einer Eurokarte), sieht so aus:





    unten noch als PDF anbei, der Bestückungsplan wird da quasi gleich mit geätzt..
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    Konverter CA auf CC

    Hier nun der umgekehrte Fall: man hat einen Controller mit gemeinsamer Anode (CA), und will daran Strips o.ä. mit gemeinsamer Kathode anschließen - die Schaltung ist dann auch "die selbe, nur andersrum", und mit P-Kanal-Fets:



    Funktion ist simpel: der 1-k-Pullup zieht das Gate auf den selben Pegel wie Source, der Fet ist also "zu" - schaltet nun der Fet/Transistor im Controller auf GND, dann zieht er damit das Gate auf einen negativen Pegel gegenüber Source, also macht der Fet auf.

    Hier wird davon ausgegangen, dass Controller und LEDs vom selben Netzteil versorgt werden - will man 2 verschiedene benutzen, dann muss man hier die Pluspole der Netzteile miteinander verbinden, nicht die Minuspole! - eben alles "andersrum"... ;)

    Auch hier: die Maximale Gate-Spannung beachten! - ist die LED-Versorgungsspannung zu hoch, dann muss der 47-Ohm-Widerstand vergrößert werden, so dass sich durch den dadurch ergebenden Spanungsteiler eine kleinere Spannung am Gate einstellt.

    EDIT: Auch für diesen Konverter hat Ledsfetz ein Layout erstellt, wieder einmal mit liegenden und einmal mit stehenden Fets:



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    Levelshifter / High-Side-Treiber

    Und hier nun der Fall, dass man CC-LEDs mit höherer Spannung/Strom von nem Mikrocontroller aus ansteuern will - Schaltung nur für einen Kanal gezeichnet, für RGB braucht man die dann drei Mal:



    Funktion ähnlich wie oben: Fet ist erst mal zu, da der Pullup das Gate auf Source-Pegel zieht. Gibt der µC nun "high" (5 Volt) aus, dann schaltet der Transistor durch, und zieht das Gate auf GND, also schaltet der Fet durch.

    Man muss also die Ansteuerung hier auch nicht invertieren - "high" am µC-Ausgang bedeutet "LED an". Versorgung für LEDs kann die selbe sein wie für den µC, bei unterschiedlichen Spannungen/Netzteilen die "Minuspole" (GND) miteinander verbinden.

    Auch hier: die Maximale Gate-Spannung beachten! - ist die LED-Versorgungsspannung zu hoch, dann muss der 47-Ohm-Widerstand vergrößert werden, so dass sich durch den dadurch ergebenden Spanungsteiler eine kleinere Spannung am Gate einstellt.
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    "RGB-Repeater" für CA-Controller

    Es taucht ja hier hin&wieder das Problem auf, dass jemand mehr Meter RGB-Strip an so nen China-Controller hängen will als der verträgt, bzw. der Controller direkt zu schwach ist o.ä. - und die Frage, ob man das denn nicht irgendwie "verstärken" kann...

    Für diesen Fall gibt es (nicht ganz billig) fertig sog. "RGB-Repeater" zu kaufen, so was kann man sich aber auch ganz einfach und günstig selbst bauen:



    Funktioniert so: in diesen Controllern ist ja auch nur ein Fet oder Transistor, der die Kathoden der LEDs nach GND durchschaltet - hier wird diese Schaltung statt der (bzw. zusätzlich zu den) LEDs dran gehängt.

    Ist der Fet gesperrt (= LED aus) liegt die Basis über den 10k und 33k an Vcc, also macht der Transistor auf - dadurch zieht er das Gate auf GND, der Fet im Repeater sperrt also ebenfalls.

    Zieht der Fet im Controller nun den Ausgang auf GND (= LEDs an), dann damit auch die Basis des Transistors, dieser sperrt also - dadurch liegt nun über den 1k Vcc am Gate, der Fet macht auf, also gehen die LEDs am Repeater ebenfalls an.

    das mit den 2 Widerständen am Eingang ist deshalb: hängt man das Teil zusätzlich zu vorhanden Strips an nen Controller, dann liegen die Kathoden der LEDs ja auch am Eingang des Repeaters - wenn nun der 33k-Widerstand nicht da wäre, würde also bei gesperrtem Fet im Controller der Strom durch die LEDs in die Basis des Transistors fließen und diesen zerstören.

    Auch hier: die Masse ("Minus") eines etwaigen Extra-Netzteils für den Repeater und die des Controller-NT müssen verbunden werden - man kann aber natürlich auch beides (Controller und Repeater) über das selbe NT betreiben, wenn das genug Strom liefert

    Und Wenn die Spannung für das Gate zu hoch wird, dann muss der grau gezeichnete Widerstand noch mit rein, der die bei gesperrtem Transistor dann runterzieht (einfacher Spannungsteiler).

    Beispiel: der verwendete IRLZ34N kann max. 16 Volt am Gate vertragen - betreibt man die Schaltung nun an 24 Volt, würden bei gesperrtem Transistor 24 Volt am Gate anliegen - zu viel! - durch den zusätzlichen 1-k-Widerstand teilt sich das auf 12 Volt, das ist OK...

    Hier ist übrigens nicht unbedingt ein LL-Fet nötig, da man bei 12-Volt-Versorgung auch 12 Volt für's Gate hat, da würde also auch ein BUZ11 o.ä. gehen... auch der Transistor muss kein BC337 sein, da geht eigentlich jeder NPN-Allzweck-Kleinsignaltransistor.

    Auch hierfür hat Ledsfetz wieder ein Layout gemacht, vielen Dank!

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