LED's sturen en dimmen

[Pixelmagic]

Ik heb wat hulp nodig.

De situatie: sinds kort een nieuwe sleurhut met een enorme partij ledjes en schakelaars. In totaal 8 individuele spotjes met elk een LED én eigen schakelaar en 5 stukken LED strip wat met 3 schakelaars bediend word. Alles zit door de gehele caravan heen en er is niet echt extra ruimte voor extra bedrading.

Ondanks de eerste gedachte van de vrouw nu toch het inzicht dat er wel wat geautomatiseerd of in ieder geval centraal bediend mag worden. Thuis gaat alles automatisch met Home Assistant maar dat is nét wat overkill in de sleurhut. Er is wel "vaste" wifi aanwezig met een eigen AP.
Daarnaast ook de wens om de LEDs te kunnen dimmen, hoeft nier perse individueel maar wel per groep in ieder geval. Alles draait op 12 volt met een gemeenschappelijke negatieve draad (!].

Het idee nu is om een aantal ESP printjes op verschillende locaties te plaatsen en hier Tasmota op te plaatsen. Vervolgens met wat scripting en misschien wat buttons dingen te kunnen sturen.

De uitdaging is het (pwm) schakelen van de positieve draden. Dit is nodig omdat bijna alle laatste stukken van de bedrading niet bereikbaar zijn en de negatieve draad overal doorgelust is.
In het verleden heb ik het nodige met LEDs gedaan in een flipperkast, hier schakelde je meestal de negatieve draad en ik deed dat meestal met een ULN2003A, een chipje waarmee je 7 dingen kunt schakelen zonder verdere onderdelen, dat werkte prima maar lijkt hier niet bruikbaar.

Aan het zoeken geweest naar een vergelijkbare oplossing maar ik merk dat ik onvoldoende kennis heb dus vandaar deze posting.

Samenvattend wat ik zoek:
- 12volt met pwm kunnen sturen (3.3volt sturing)
- vaste min draad dus de plus schakelen
- zo min mogelijk losse onderdelen
- geen hoge stromen, max 750ma
- geen onderdelen die warm worden

[SA007]

Er is een positief schakelende versie van de UL2803, de UDN2981.
Werkt vrijwel hetzelfde, alleen schakelt dan de +.
Die kan wel tot max 350mA, ik ken geen versies die hoger gaan.

Andere opties heb je losse mosfets (dan moet je pnp mosfets hebben, al heb je wel een extra transistor nodig om ze te schakelen).
Of (reed)relais, ook compact en daarbij maakt het niet uit welke draad je schakelt.

[memphis]

Met zo'n IC ga je het niet redden. 750mA lukt sowieso niet en met met meerdere kanalen tegelijk zit je ook nog eens vast aan de maximale stroom door de + pin van het IC.

Een ULN2003 is een redelijk begin en dan een P-channel FET in de plus lijn met de gate aan de ULN en aan die gate een pull-up weerstand van zeg 10k kan je makkelijk per uitgang veel aansturen.

[Pixelmagic]

SA007 schreef op zaterdag 23 december 2023 @ 21:10:
Er is een positief schakelende versie van de UL2803, de UDN2981.
Werkt vrijwel hetzelfde, alleen schakelt dan de +.
Die kan wel tot max 350mA, ik ken geen versies die hoger gaan.

Andere opties heb je losse mosfets (dan moet je pnp mosfets hebben, al heb je wel een extra transistor nodig om ze te schakelen).
Of (reed)relais, ook compact en daarbij maakt het niet uit welke draad je schakelt.

Daar was ik naar op zoek, net een paar besteld op ome Ali. Dank je !

memphis schreef op zaterdag 23 december 2023 @ 21:31:
Met zo'n IC ga je het niet redden. 750mA lukt sowieso niet en met met meerdere kanalen tegelijk zit je ook nog eens vast aan de maximale stroom door de + pin van het IC.

Een ULN2003 is een redelijk begin en dan een P-channel FET in de plus lijn met de gate aan de ULN en aan die gate een pull-up weerstand van zeg 10k kan je makkelijk per uitgang veel aansturen.

De losse spotjes ga ik er zeker mee redden, de strip zal ik inderdaad eerst moeten meten hoeveel ze trekken. Wat je aanhaalt met de FET is iets waar ik dus buiten mijn comfort zone ga en een exact schema nodig heb wat zeker werkt. Stroomlopen is net als Shakespeare voor me

[vso]

@Pixelmagic je zou het ook anders kunnen doen, ik heb een oudere sleurhut maar ik zit ook aan een conversie te denken,

WS28xx chips doen het met +/- en 1 data draad die je aan elkaar kan koppelen (hoeft niet maar het kan)
Daarnaast kan je met 12v en 5v werken wat je weer stroomverbruik opties geeft.

misschien dat https://nl.aliexpress.com/item/1005003923126404.html ook nog erbij werkt om ipv 10 espboardjes er maar 1 a 2 te gebruiken .. (pwm aansturing)

voor Esphome hebben ze een optie als "light partitioning" meerdere leds bij elkaar voegen Join of Split.
nice is een webportal die je op je gsm/tablet (als die opgeladen is) gelijk touch screen interface is ..

al word individuele schakelaars wel een uitdaging als je die ook nog bedraad zou willen en netjes wegwerken. al kan je een hoop met 433mhz/bluetooth wireless (coincell) afstandsbedieningen. en een 3d printer. (DIY kaku)

Aanyway wellicht denk ik te ver out-of-the-box ..

[Pixelmagic]

vso schreef op zaterdag 23 december 2023 @ 22:36:
@Pixelmagic je zou het ook anders kunnen doen, ik heb een oudere sleurhut maar ik zit ook aan een conversie te denken,

WS28xx chips doen het met +/- en 1 data draad die je aan elkaar kan koppelen (hoeft niet maar het kan)
Daarnaast kan je met 12v en 5v werken wat je weer stroomverbruik opties geeft.

misschien dat https://nl.aliexpress.com/item/1005003923126404.html ook nog erbij werkt om ipv 10 espboardjes er maar 1 a 2 te gebruiken .. (pwm aansturing)

voor Esphome hebben ze een optie als "light partitioning" meerdere leds bij elkaar voegen Join of Split.
nice is een webportal die je op je gsm/tablet (als die opgeladen is) gelijk touch screen interface is ..

al word individuele schakelaars wel een uitdaging als je die ook nog bedraad zou willen en netjes wegwerken. al kan je een hoop met 433mhz/bluetooth wireless (coincell) afstandsbedieningen. en een 3d printer. (DIY kaku)

Aanyway wellicht denk ik te ver out-of-the-box ..

Bekend met de WS28xx, heb er daar genoeg van in huis. Maar ik wil dus geen dingen gaan vervangen op dit moment en ook geen behoefte om kleuren leds te hebben. De spotjes hoeven niet per stuk aangestuurd te worden maar per groep.

Voor ESPhome heb je idealiter weer Home Assistent nodig, dat is een brug te ver in de hut. Tasmota is standalone en kan je via een browser benaderen en eventueel via de API. Ik heb al een ESP32 met Micropython draaien dus daar kan het sturen wel bij denk ik, b.v. met een aantal drukknoppen die ik heb liggen.

[vso]

Pixelmagic schreef op zaterdag 23 december 2023 @ 23:11:
[...]


Bekend met de WS28xx, heb er daar genoeg van in huis. Maar ik wil dus geen dingen gaan vervangen op dit moment en ook geen behoefte om kleuren leds te hebben. De spotjes hoeven niet per stuk aangestuurd te worden maar per groep.

Voor ESPhome heb je idealiter weer Home Assistent nodig, dat is een brug te ver in de hut. Tasmota is standalone en kan je via een browser benaderen en eventueel via de API. Ik heb al een ESP32 met Micropython draaien dus daar kan het sturen wel bij denk ik, b.v. met een aantal drukknoppen die ik heb liggen.

die "kerst" slingers rond je luifel hangen vind ik al erg genoeg

Voordeel van een strip is dat je gewoon "secties" of zelfs 1 led kan aanzetten .. omdat mijn caravan zo oud is het voor mij beter om gewoon een strip of 2 strips langs het plafond te plakken . (in profiel?) ofzo en dan uitvogelen hoe ik de leds X-Y aanspreek als ik button ??? aanraak.

welke esp software je gebruikt is niet zo belangrijk, denk het gemak van afstellen zoals short press = ON/off (60%) long press is een dim cyclus van 5% a 10% per stap per seconde oid .. en welke leds er eventueel bij hangen..

Teminste ik heb nu een dergelijke uitdaging met zoiets voor zolder (2x PWM --> 0-10v lampen + 2 RBBWW strips (verborgen) maar dat is een ander verhaal.

Goed nu ga ik geen RPi meenemen met HA instance erop dat gaat me echt te ver, dus vandaar meer dat je met 1 esp alles aanstuurt .. hoe je dat bereikt ESPhome/tasmota of custom code .. lijkt me een keuze.

Op zich is esp wel ideaal, zeker als je 5v kan gebruiken en een USB/12v doorlus dingus naar je luifel/voortent "smart verlichting" in je caravan is geen noodzaak maar nice to have denk ik. voordeel van een doorlus via SPI/I2C of of rs485 is dat je minder gezeur hebt met troubleshooten als iets niet werkt .

anyway als je deze post update met je vorderingen lijkt me wel leuk om te volgen !

[SA007]

Voorbeeldschema voor p-channel mosfet:


QA is hier een gpio pin van een arduino, esp, etc.
VIN is de 12V voor de lampjes.
J1 is de aansluiting voor de leds.

Dit is een random voorbeeld, wat extra toevoegingen daarop:
Q1 kan zo'n beetje elke npn-transistor zijn, de 2n3904 is vrij standaard, maar een bc547 of andere standaard npn werkt evengoed.
Zo kan Q? ook zo'n beetje elke p-channel mosfet zijn, kies er een die ruim genoeg stroom aankan en een beetje makkelijk te monteren is.
D1 en R2 zijn optioneel, dat is puur een ledje zodat je kan zien wat hij doet, als je die beide weglaat boeit dat niet.
D2 is een vrijloopdiode, voor het aansturen van ledjes kan je die ook weglaten, dat is meer voor relais en spoelen.

Voor R1, R3 en R4 kan je ook wel wat afwijken, alles tussen 1k en 100k zal prima werken.

[ Voor 8% gewijzigd door SA007 op 24-12-2023 00:04 ]

[Knappa]

Dat klinkt als één output te veel om een QuinLED deca te gebruiken, maar miischien kan je er twee combineren. Schakelaars zou je dan kunnen doen met Shelly i4’, als ik me niet vergis. Moet je inderdaad wel een HA-boxje hebben, maar met de beperkte hoeveelheid lampen en knoppen, kom je misschien wel weg met zo’n kleine raspberry pi waarvan de naam me even ontgaat.

[Pixelmagic]

Knappa schreef op zondag 24 december 2023 @ 09:57:
Dat klinkt als één output te veel om een QuinLED deca te gebruiken, maar miischien kan je er twee combineren. Schakelaars zou je dan kunnen doen met Shelly i4’, als ik me niet vergis. Moet je inderdaad wel een HA-boxje hebben, maar met de beperkte hoeveelheid lampen en knoppen, kom je misschien wel weg met zo’n kleine raspberry pi waarvan de naam me even ontgaat.

Je beschrijft precies de route die ik niet wil bewandelen

Kant-en-klare dingen schakelen veelal met de negatieve kant en een Shelly is alleen aan/uit en kan dus niet dimmen. Een Raspberry in welke vorm dan ook is prima voor de meeste HA installaties maar ik wil geen SD corruptie risico lopen, op een camping valt de stroom toch vaker uit dan thuis en als een corrupte SD kaart zorgt dat je geen verlichting meer hebt in de vakantie, dat is niet mijn voorkeur.

SA007 schreef op zondag 24 december 2023 @ 00:02:
Voorbeeldschema voor p-channel mosfet:
[Afbeelding]

Dit is een random voorbeeld, wat extra toevoegingen daarop:
Q1 kan zo'n beetje elke npn-transistor zijn, de 2n3904 is vrij standaard, maar een bc547 of andere standaard npn werkt evengoed.

Dank voor deze toevoeging, ik probeer eerst de bovenstaande oplossing (spullen al besteld) en mocht dat niet goed genoeg werken of niet voor de strips dan ga ik deze proberen. Ik vind minder onderdelen in deze situatie makkelijker, vooral omdat ik het een paar keer moet maken.

[memphis]

SA007 schreef op zondag 24 december 2023 @ 00:02:
Voorbeeldschema voor p-channel mosfet:
[Afbeelding]

QA is hier een gpio pin van een arduino, esp, etc.
VIN is de 12V voor de lampjes.
J1 is de aansluiting voor de leds.

Dit is een random voorbeeld, wat extra toevoegingen daarop:
Q1 kan zo'n beetje elke npn-transistor zijn, de 2n3904 is vrij standaard, maar een bc547 of andere standaard npn werkt evengoed.
Zo kan Q? ook zo'n beetje elke p-channel mosfet zijn, kies er een die ruim genoeg stroom aankan en een beetje makkelijk te monteren is.
D1 en R2 zijn optioneel, dat is puur een ledje zodat je kan zien wat hij doet, als je die beide weglaat boeit dat niet.
D2 is een vrijloopdiode, voor het aansturen van ledjes kan je die ook weglaten, dat is meer voor relais en spoelen.

Voor R1, R3 en R4 kan je ook wel wat afwijken, alles tussen 1k en 100k zal prima werken.

Led D1 gaat achter een 10K (R1) nooit branden, zeker met de spanningsdeling die R3 veroorzaakt zal er bij een 3v3 signaal sowieso geen spanning over blijven. Led D1 moet dan direct aan de processor pin, dus voor R1. Overigens zou ik R1 lager maken, iets van 3.3k. Daarom zou een ULN2003 ook prima werken gezien TS daar mee bekend is en blijft als toevoeging alleen R4 en de fet over.

[Hagdos]

memphis schreef op zondag 24 december 2023 @ 11:28:
[...]


Led D1 gaat achter een 10K (R1) nooit branden, zeker met de spanningsdeling die R3 veroorzaakt zal er bij een 3v3 signaal sowieso geen spanning over blijven. Led D1 moet dan direct aan de processor pin, dus voor R1. Overigens zou ik R1 lager maken, iets van 3.3k. Daarom zou een ULN2003 ook prima werken gezien TS daar mee bekend is en blijft als toevoeging alleen R4 en de fet over.

Vergeet R3, de spanningsdeler is R1 en de base van Q1. Die gaat nooit hoger worden dan ~0.7V, want dat is een diode.

R1 mag prima 10k blijven, maar D1/R2 moeten naar de andere kant van R1, dus direct aan de 3.3V-pin. Of gewoon weglaten natuurlijk, je hebt daar geen LEDje nodig.

[Pixelmagic]

SA007 schreef op zaterdag 23 december 2023 @ 21:10:
Er is een positief schakelende versie van de UL2803, de UDN2981.
Werkt vrijwel hetzelfde, alleen schakelt dan de +.
Die kan wel tot max 350mA, ik ken geen versies die hoger gaan.

Andere opties heb je losse mosfets (dan moet je pnp mosfets hebben, al heb je wel een extra transistor nodig om ze te schakelen).
Of (reed)relais, ook compact en daarbij maakt het niet uit welke draad je schakelt.

Even een update, ondertussen zijn de UDN2981s binnen en vandaag even tijd om een proef opstelling te maken met een paar stukjes LED strip. Het werkt !

Nu dus even afwachten tot de sleurhut uit de stalling is, dan kan ik het op het echte werk uitproberen maar ik verwacht daar geen problemen.

@SA007 Nogmaals dank voor de tip !

[lowist]

hallo,
Een cob-strip van 24V 11W/m permanent dimmen tot 50% dmv een weerstand.
iemand enig idee hoe ik dit bereken?
alvast bedankt

[peterpv]

lowist schreef op donderdag 28 maart 2024 @ 11:20:
hallo,
Een cob-strip van 24V 11W/m permanent dimmen tot 50% dmv een weerstand.
iemand enig idee hoe ik dit bereken?
alvast bedankt

Ik denk dat je hier wel een nieuw topic voor mag starten

Met PWM dimmen is 50% dimmen makkelijk want dan staan de LEDjes simpelweg de helft van de tijd aan en de andere helft uit.

Met een weerstand dimmen wordt lastiger want de relatie spanning-lichtsterkte is niet-linear!

Wat ik doe: de LED strip sluit ik aan op een regelbare voeding. Ik stel de spanning van de voeding bij tot ik de gewenste lichtsterkte heb. Dan meet ik de spanning en de stroom die de voeding levert.

Stel die spanning is 19 V, dan ga ik niet kloten met een weerstand maar pak ik een geschikte voeding die 19 V levert (veel laptop voedingen leveren 19 V).

Heb ik alleen een 24 V voeding en moet dat naar 19 V dan moet ik dus 24 V - 19 V = 5 V verliezen over een weerstand. Stel dat de stroom die de LED strip trekt bij 19 V, 0.2 A is dan heb ik een weerstand nodig van
R = V /I = 5 V / 0.2 A = 25 Ohm
Oh dan pak ik lekker die kleine (0.25 W) 27 Ohm weerstand die ik al heb. WRONG!
Die weerstand gaat warm worden, hij dissipeert: P = V * I = 5 V * 0.2 A = 1 Watt dus dan heb je
een GROTE weerstand nodig die minstens 1 W aan kan.

Veel simpelere oplossing: gebruik een 24 V DC voeding waarbij je de uitgangsspanning kunt variëren, dat is veel efficienter want geen energieverlies in de die weerstand.
Bijvoorbeeld zo'n supply: https://www.amazon.nl/Kin...0+24+v%2Caps%2C74&sr=8-22
Rechts op het aansluitpaneel zit een trimpot waarmee je de spanning kunt instellen.

[memphis]

Veel PWM DC/DC converter printjes zijn regelbaar op de uitgangsspanning. Gewoon zo'n ding er tussen gooien en inregelen naar de gewenste lichtsterkte.

[digifun]

Hier deze https://aliexpress.com/item/1005001763027962.html op een cob ledstrip. Werkt goed.

[ Voor 30% gewijzigd door _ferry_ op 29-03-2024 19:11 . Reden: referral weg ]