Korrekte MOSFET-Position bei langen Leitungen

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  • Guten Morgen liebes Forum :)

    Ich plane im Moment die Installation einer neuen Wohnzimmerbeleuchtung mit LED-Strips. Das ist erst einmal nichts Ungewöhnliches. Ich habe bereits eine Schaltung für einen RGB-Strip gebaut (mit Hilfe eines Arduinos), MOSFETs hatte ich auch schon in der Hand. Wozu also dieser Thread?

    Der zu versorgene Raum hat etwas über 21m Umfang. Er soll mit einem Ring aus RGB-Strips und weißen Strips umrandet werden. Die Steuerung wird dann durch einen Controller (Raspberry Pi oder ATMEGA, das ist noch nicht 100% klar) übernommen. Dieser soll einen PCA9685 (16 Kanal 12 Bit PWM IC) befeuern, der wiederum MOSFETs schalten, die dann letztendlich für Licht sorgen. Soweit die Theorie.

    Der am weitesten entfernte Strip ist etwa 7m von der Steueurung entfernt. Für I2C mit entsprechender Bebauung ist das lt. Mikrocontroller.net-Foren-Beitrag (http://www.mikrocontroller.net/articles/I2C_als_Hausbus) machbar. In meinem Fall genügt es aber nicht, da ich ja an dieser Stelle vier LED-Leitungen habe, die in Summe im Worst Case 1A/m ziehen. Da muss man ja schon drauf achten, dass die Leitungen als solches dick genug sind. Wie verhält sich das aber mit dem PWM-Signal? Sollte der MOSFET direkt an der Controllerschaltung sein und nur die Versorgungsleitung schalten (1)? Oder sollte sich dieser direkt am Strip befinden, um nicht die komplette Leitung zu "(ent)laden" (2)?

    Ist es eigentlich ratsam, für alle vier Leitungen die gleiche Masse-Leitung bis zum Strip zu verwenden? Oder sollte die Masse-Leitung erst am Netzteil zusammengeführt werden?


    Ich danke für alle Antworten schon mal im Voraus!


    Edit: Ja, das Bild ist falsch. Ich habe vergessen, die zweite eins zur zwei zu machen. Aber es ist ja ersichtlich :)

  • Ich würde die FET direkt am Controller betreiben.
    Das Gate ist hochohmig und sicher am anfälligsten für Störimpulse usw.
    Was die Masse anbetrifft, so sagt die graue Theorie natürlich, dass die Massen am Besten am Controller sternförmig zusammengeführt werden sollten. Aber inwiefern das hier tatsächlich praxisrelevant ist, musst du ggf. testen.

    reraspi

  • Hallo zusammen,

    das Gate eines MOSFETs wird ja rein kapazitiv gesteuert - ist es nicht gerade deswegen im Vergleich zum Transistor eigentlich weniger störanfällig?

    Gruß, mmi

  • Danke euch für die Antworten!

    Okay, die reine Signal-Übertragung scheint wohl definitiv machbar, aber jetzt bin ich unsicher, da die Formel für Leistungsabfall sagt, dass ich bis zu 40% Einbußen erwarten muss. Hat da jemand Ideen? Ich wollte eigentlich vermeiden, überall frische 12V einzuspeisen und mit toller zusätzlicher Elektronik zu versorgen.

    Einmal editiert, zuletzt von Darki (9. Mai 2014 um 00:06)

  • ich würde das mit Optokoppler machen, deren LED Steuerstrom von 10-20mA auf normale Telefonleitung an den Stripes auf die Leistungstreiber FET oder Bipolar ist doch egal.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • ich habe gerade meinen 2ten Kaffee :)

    also die Steuerleitungen 2-polig Telefonleitung speisen mit 10-20mA je nach Optokoppler die Schalttransistoren. Die Transistoren sitzen an den Stripes ! also kurze Wege für den dicken Strom ! Die Optokoppler siten auch an den Transistoren, der LED Strom brauch nur dünne Telefonleitungen, ein Paar und ist durch den LED Strom der Optokoppler LED nicht störanfällig wie es Basis oder Gate Leitungen wären. Wie der Optokoppler Transistor die FET oder NPN LeistungsTransistoren ansteuert dürfte bekannt sein ? im Prinzip nicht anders als sonst.

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (9. Mai 2014 um 10:47)

  • Ah, jetzt. Ich hatte gerade den ersten ;)

    Jetzt verstehe ich auch, was du meinst. Ich muss zugeben, mit Optokopplern habe ich noch nie gearbeitet, aber soweit ich das verstanden habe, ist das entfernt mit einem Relais zu vergleichen. Nur schneller und nicht mechanisch. Aber vom Optokoppler zum FET ist vermutlich auch nur... Pull Down zwischen FET und Opto, und wenn ein Signal kommt verbindet der Opto mit VCC? Das ist natürlich nicht schlecht, dann sind die meisten Leitungen sehr dünn. Fehlt nur noch die letztendliche Versorgung der Strips. Das wird noch ein Kunstwerk.

    Dann bedanke ich mich schon mal für die Antworten, soweit ist das ja hier erledigt. Genieß deinen Kaffee! :)

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