Ausgehend von Diskussionen um defekte Pixel bei WS2812-Flexbändern wurde eine kleine Platine als Schutzbeschaltung entwickelt. Die Diskussionen zum Thema, speziell die neuere Variante WS2812B, sind u.a. hier zu finden:
http://www.ledstyles.de/index.php/Thread/23548-WS2812-Probleme/?pageNo=1
http://www.mikrocontroller.net/topic/315580#3462054
Allen gemein ist, dass meist der erste Pixel zerstört wird, was in der LED auch sichtbar wird. Die Lösungen und Empfehlungen gehen alle in Richtung eines Vor-Widerstandes vor den ersten Pixel von 300-500 Ohm. Dies berücksichtigt die Schaltung auch.
Da die eigenen Erfahrungen gezeigt haben, dass dies u.U. nicht ausreicht, wurde zusätzlich die Datenleitung gegen Überspannung sowie die Betriebsspannung gegen etwaige Spannungsspitzen geschützt.
Schutzbeschaltung WS2812B
Ergebnis ist eine kleine Platine, die man per Drahtverbindung oder auch direkt mit dem Flexband-Eingang verbindet. Die Spannungsversorgung zum Flexband ist weiterhin direkt anzuschließen und nicht über die Zusatz-Platine laufen zu lassen.
Seit dem diese Beschaltung in der Matrix 60×17 eingebaut ist, gab es keine Ausfälle von Pixeln mehr.
Platine mit Bauteilen für Schutzbeschaltung mit Flexband verlötet
Platine mit Bauteilen für Schutzbeschaltung
Platine mit Bauteilen für Schutzbeschaltung
Dioden parallel zu schalten ohne einen Widerstand macht eine Diode dauerhaft überflüssig. Ich denke daher, dass das Design nicht ideal ist.
Hallo,
könnt ihr in dem Beitrag vielleicht noch (für Anfänger) erklären wozu die drei Dioden gut sind?
Die Dioden haben unterschiedliche Aufgaben. Die größere ist eine TVS-Diode, welche Spannungsspitzen abschneidet oder auch weitgehend vor Überspannung schützt (allerdings kein Schutz vor Zerstörung der LED durch permanent hohe Spannung). Die beiden Schottky-Dioden schützen den Daten-Eingang der LED vor Spannung, die höher sind als die Versorgungsspannung zusammen mit dem Serien-Widerstand.
Gute Idee die LEDs zu schützen habe auch jetzt Ws2812 im Einsatz.
Welche TVS Diode ist denn da empfehlenswert bzw. verbaut ?
Ist eine P6KE6V8 ausreichend ?
Typen mit 5V habe ich nicht gefunden.
Ist nicht ein 100nF KerKo auch eine Alternative ?
Zu den Dioden an der Signalleitung, wäre da nicht noch ein Widerstand in Reihe (also PullUp) zu 5V von Vorteil ?
Der Ausgang des Mikrocontroller wird doch sonst dauernd voll bestromt oder habe ich da was falsch verstanden.
Evt. hat da wer ne Info
Grüße
Eine TVS-Diode mit 6,8V ist genau richtig bei 5V Versorgung. Die arbeiten sowieso in einem gewissen Bereich. Ein Kerko hat da nicht zu suchen bzw. bewirkt nichts. Es geht ja um Überspannung.
Die beiden Dioden haben eine andere Funktion. Es geht darum, Spannungen abzuleiten, wenn z.B. das Datensignal einen höheren Pegel hat als die Versorgung. Das mögen die auch nicht so. Ein Pullup kann da auch nicht funktionieren. Der µC hat damit nichts zu tun. Abgesehen davon ist das Datensignal ja quasi ohne Last. Wichtig ist noch der Serien-Widerstand, weil viele Streifen den eingespart haben.
Danke, habe ich soweit verstanden, aber noch eine Frage.
Warum wird bei der Schaltung in der Regel ein unidirektionaler Typ eingesetzt und nicht ein bidirektionaler P6KE6V8C oder P6KE6V8CA ?
Wenn eine Fremdspannung einstreut, so könnte diese doch auch quasi anders herum gepolt sein …
Also Fremdspannung wäre ja ganz schlecht, es geht ja um Überspannung und Spitzen. Und verkehrt herum sollte man die ja auch nicht anschließen. Es geht hier immer um den Betrieb und nicht darum, dass mal jemand etwas falsch anschließt.
Das hast du dann falsch verstanden oder ich mich falsch ausgedrückt.
Genau Überspannung und meine LEDs sind draußen …. wenn der Blitz nebenan in die Hochspannungstrasse einschlägt, kann es schon vorkommen, das in die 5V Spannungsversorgung für die LEDs eine RestÜberspannung ein streut … egal ich nehme lieber bidirektionale