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Thema: IC LED Treiber mit PCA9685 fr 16Kanle - kaskadierbar

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Idee IC LED Treiber mit PCA9685 fr 16Kanle - kaskadierbar

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    Fr unsere gebrauchte Lichtwand musste eine neue Steuerung her.
    Natrlich mit DMX und Automatikprogrammen.
    Der Rechner mit Platine (ATMEGA1280 ) war von einem anderen Projekt brig geblieben.
    Was noch fehlte war ein Treiber, der die 25 RGB LED Streifen, also 75 Kanle per PWM ansteuern konnte.

    Auch nach lngerer Suche im Internet konnte nichts passendes gefunden werden - Somit wurde eine Treiberplatine selbst entwickelt.

    Basis der Schaltung ist ein PCA9685 des Herstellers NXP. Dieser Baustein stellt 16 PWM Kanle zur Verfgung und kann via IC Bus angesteuert werden.
    Die Auflsung der PWM's betrgt 12Bit also 4096 Stufen.
    Durch die Adressierbarkeit des Bausteines sind bis zu 62 dieser IC's maximal an einem Bus betreibbar.

    Die maximal mgliche IC- Busrate des Chips betrgt 1MHz.

    Man kann das IC als Treiberbaustein fr FET Transistoren konfigurieren ( TOTEM POLE Einstellung ) und somit FET's direkt ansteuern.
    Wegen der Baugre, der Leistungsfhigkeit und des Preises haben wir uns fr den Logic Level FET IRLU 024N entschieden.
    Mit guter Khlung kann dieser Transistor bis zu 17A schalten.

    Der IC Bus ist auf zwei einreihige Platinenverbinder gefhrt. Dadurch kann das Modul kaskadiert werden.

    Die Stiftbelegung ist +5V, SDA, SCL, !CE, GND.
    Die !CE Leitung schaltet die Ausgangstreiber des PCA9685 aktiv und kann somit zum Abschalten der Ausgnge whrend des Bootvorganges des Controllers genutzt werden.

    Die Adressierungsjumper knnen als Drahtbrcke fest eingeltet, oder ber 3 polige Stiftleisten mit beweglichen Jumpern versehen werden.

    Als Anschlusklemmen kamen die Schnellverbinder Typen WAGO 250-206, WAGO 250-208 fr die LED Anschlsse - und WAGO 236-404 fr die 12V Stromversorgung zum Einsatz.
    Die Stromversorgungsklemme ist doppelt ausgefhrt, um die 12V Stromversorgung von einer Platine zur nchsten durchschleifen zu knnen.

    Die GND Leitungen des PCA Chips und der 12V Stromversorgung sind auf der Platine nicht! verbunden.
    Dies muss auf dem Controllerboard geschehen. Dies wurde extra so gemacht um "Brummschleifen" zu vermeiden.

    Schaltplan und Layout sind im Eagle 5.x Format gezippt als Anhang.

    Eventuell sucht ja mal ein anderer User so einen Treiber, der zwar nicht superschnell ist, aber eine Menge LED's oder sonstwas ansteuern kann.

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Name:	LED_Treiber 003.jpg
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Name:	Lichtw_Schaltplan.jpg
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    Gendert von wkrug (03.05.2013 um 00:39 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Die Platine sieht gut aus. Mir kommt der Elko etwas klein vor. Wenn du alle Kanle am Limit betreiben solltest bricht dann die Spannung nicht ein? Ich htte beide Bus Anschlsse als Stecker ausgefhrt, das ist aber Geschmackssache. Die Platine ist aber sehr aufgerumt. MfG Hannes

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Wenn du alle Kanle am Limit betreiben solltest bricht dann die Spannung nicht ein?
    Gut, den knnte man etwas grer dimensionieren. Es hngt ja aber auch ein 150W Netzteil davor mit entsprechenden Ladeelkos und die angeschlossenen RGB LED's haben ja auch noch ihre eigene Elektronik ( getaktete Konstantstromquellen ).
    Ich htte beide Bus Anschlsse als Stecker ausgefhrt, das ist aber Geschmackssache.
    Das waren bei mir 2 praktische Grnde.
    1. Sind die Platinen ohne zustzliches Material hintereinander zu schalten.
    2. Sind in einer Packung je ein Stecker und eine verkabelte Buchse drin.
    Also war ein bischen Faulheit auch dabei.

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