Zasilanie led ws2812b z instalacji 12v

[kempa662]

Witam wszystkich,

W obecnej sytuacji mając dużo więcej czasu w domu, planuję wykonać dodatkowe oświetlenie kufrów w moim motocyklu. Chcę zrobić światła pozycyjne, stop oraz kierunkowskazy z wykorzystaniem ws2812b na Arduino UNO.

Do oświetlenia mam trzy kufry i chcę to rozwiązać w następujący sposób:

- kufer centralny ma fabryczne miejsca w które będą pasowały pojedyncze ledy, po 6 na stronę czyli razem 12 :) 

- kufry boczne, mają miejsce na całe paski (ok. 15cm) i tutaj zastanawiam się jaką gęstość zastosować? czy 144/m nie będzie za gęsto?  W takim przypadku będzie około 20-25 diód na stronę.
Biorąc pod uwagę, że moc to 43,2W/m, wyjdzie 6-7W na stronę.

Wychodzi na to, że do zasilenia będzie około 60 diód, czyli 18W, co przy 5v daje 3,6A.

Jaki zasilacz mogę tutaj zastosować, który dobrze będzie współpracował z Arduino oraz ws2812b?

Sygnał wejściowy z instalacji myślę, że puszczę po prostu przez stabilizatory 5v.

Dzięki z góry każdemu zainteresowanemu :)

[jas123]

Tu masz schemat jak to powinno być połączone (analogicznie podłączasz pozostałe paski).

Zamiast zasilacza możesz podłączyć całość do akumulatora poprzez przetwornice np taką: https://allegro.pl/oferta/przetwornica-12-24v-11-30v-do-5v-5a-step-down-7569314054?

albo coś tańszego np to:https://allegro.pl/oferta/przetwornica-xl4015-dc-dc-step-down-cc-cv-5a-70w-8245673534

Nie wiem jak to będzie na motocyklu ale pasek ledów 60/m za biurkiem mi wystarcza.

 

 

 

[Gieneq]

Możesz poszukać paska na 12V z diodami programowalnymi, tylko trzeba by sprawdzić czy wyjdzie to taniej niż dokładać dodatkowy konwerter napięcia. 

[ethanak]

12 godzin temu, kempa662 napisał:

puszczę po prostu przez stabilizatory 5v

Jakie stabilizatory masz na myśli i ile?

Pamiętaj, że napięcie w instalacji motocykla to wcale nie 12 V, a coś między 10 a 14 (w porywach więcej).

Zakładając że to 14V - na stabilizatorach wytraci się moc ponad 30W - zimą można umieścić pod siedzeniem i mieć ciepło, ale latem...

34 minuty temu, Gieneq napisał:

Możesz poszukać paska na 12V z diodami programowalnymi

Co zmieni tyle, że te 30W będzie się wytracać dodatkowo w pasku (który ma własne stabilizatorki). Dodatkowo pasków 12V nie można zasilać wyższym napięciem (przynajmniej według instrukcji).

 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[marek1707]

15 godzin temu, kempa662 napisał:

Sygnał wejściowy z instalacji myślę, że puszczę po prostu przez stabilizatory 5v.

Kolega miał chyba na myśli, że konwersję 12V sygnałów sterujących na 5V wejścia procesora (zapłon, stop, kierunki itp) zrobi poprzez wstawienie stabilizatorów po drodze 🙂 To się robi na opornikach. Stabilizator co prawda wypuści 5V gdy dostanie 12V, ale nie zapewni stanu niskiego - przecież nie zwiera swojego wyjścia do masy gdy Uin=0V. Przeczytaj rozdział podręcznika podstaw elektroniki pt. "Dzielniki napięcia" i może jeszcze coś o diodach zabezpieczających lub chociaż Zenera.

[ethanak]

6 minut temu, marek1707 napisał:

Kolega miał chyba na myśli, że konwersję 12V sygnałów sterujących na 5V wejścia procesora (zapłon, stop, kierunki itp) zrobi poprzez wstawienie stabilizatorów po drodze

Ano tak - zmylił mnie tytuł wątku 🙂

 

[kempa662]

5 godzin temu, marek1707 napisał:

Kolega miał chyba na myśli, że konwersję 12V sygnałów sterujących na 5V wejścia procesora (zapłon, stop, kierunki itp) zrobi poprzez wstawienie stabilizatorów po drodze

Dokładnie to miałem na myśli, ale rzeczywiście nie pomyślałem jak działa stabilizator 🙂 

 

Czy zastosowanie R1 = 2,2k i R2 = 1k będzie ok? po odpaleniu przy 14,4V da mi to 4,5V, a przy 12V -> 3,75V

Edytowano Kwiecień 1, 2020 przez kempa662

[marek1707]

Teoretycznie wystarczy, ale zakres napięć może być sporo szerszy. Przecież podczas odpalania po zimnej nocy napięcie może chwilowo spaść podczas pracy rozrusznika nawet poniżej 8V a wtedy dzielnik powoli przestaje dawać radę i sterownik zgłupieje. Lepszym pomysłem jest policzenie dzielnika tak, by dawał np. 4.5..5V dla 8V a następnie wstawienie diody Zenera (np. 4.3V) równolegle do dolnego opornika. To znacznie rozszerza zakres napięć dla których procesor dostanie poprawne napięcie w stanie wysokim. Dla pewności możesz tam jeszcze dorzucić (równolegle do diody) kondensator (100nF?) bo instalacja pojazdu pełna jest strasznych rzeczy. Tak samo dobrze musisz zabezpieczyć wejście ew. przetwornicy/stabilizatora zasilającego całość, bo ciągi impulsów 20-30V na linii 12V to normalka.

[kempa662]

Dzięki wielkie za pomoc 🙂

Policzyłem, że dla R1 = 2.2k i R2 = 3.3k przy 8V uzyskam 4.8V na wyjściu, także dołoże Zenera i kondensator i powinno działać...

Mam jeszcze pytanie jak zabezpieczyć zasilanie Arduino i ledów? Chce zastosować przetwornicę step down 5V, np. taką jak zaproponował jas123 w drugim poście.

Edytowano Kwiecień 1, 2020 przez kempa662

[marek1707]

Wartości oporników nie muszą być tak małe. Zauważ, że jeden taki dzielnik będzie pobierał ok. 3.5mA przy 12V. Jeśli zrobisz tego kilka (nie wiemy ile sygnałów z instalacji chcesz wpuścić do sterownika) to łatwo zrobi się kompletnie zmarnowane 10mA albo więcej. Nawet jeśli zasilanie głównej przetwornicy będziesz odcinał kluczykiem/zapłonem (czy tak?), to sprawdź czy sygnały sterujące 12V także wtedy znikają (bo np. niektóre lampy mogą byż włączane zwieraniem od strony masy). Szkoda prądu. W każdym razie kilkukrotne zwiększenie rezystancji w dzielniku - przy zachowaniu stosunku - niczego nie popsuje a pozwoli zaoszczędzić trochę prądu.

W wojsku mówiło się o "elementach" takich jak proponowana przetwornica "Odporny na naukę i trudny do zajeb..nia" co oznaczało gości idealnie pasujących do warunków życia na kompanii. Maks. napięcie wejściowe tej płyteczki (30V) dobrze pasuje do zastosowań automotive, choć niestety układ ma jedną podstawową wadę: potencjometry. Te elementy zupełnie nie sprawdzają się w środowisku narażonym na drgania, wilgotność, spore zmiany temperatur i ich zakres. Dlatego poszukałbym czegoś nieregulowanego 5V, gdzie nic nie może łatwo tego napięcia zmienić. W przeciwnym razie możesz pewnego razu ze zdziwieniem stwierdzić, że nic nie działa bo albo masz 3V zamiast 5V albo wręcz przeciwnie, wszystko jest spalone bo i diody i procesor dostały nagle 8V z powodu głupiego niekontaktu na ścieżce oporowej potencjometru. Pewnym wyjściem jest zakup tej płytki i wymiana wszystkich potencjometrów na oporniki stałe, ale to już wymaga trochę roboty i posiadania bazy elementów.

A wejście układu zasilania koniecznie powinieneś ochronić a) przed zakłóceniami impulsowymi z alternatora, b) przed odwróceniem polaryzacji baterii, c) przed syfem RF generowanym w instalacji (zapłon), d) przed śmieciami produkowanymi przez Twoją własną przetwornicę wysyłanymi do szyny zasilania. Warto też wspomnieć, że dobrze byłoby sprawdzić jak zachowuje się konkretny zasilacz w warunkach samochodowych, np. czy szybki/impulsowy spadek zasilania z 13 do 7V (np. w chwili załączenia rozrusznika) albo ciąg szybkich impulsów 11V/15V (start alternatora) nie  skutkuje dziwnymi zamianami napięcia na wyjściu. No, trudny temat sobie wybrałeś..

Do tego typu zastosowań istnieją specjalne elementy, np.

https://www.tme.eu/pl/katalog/?search=rbo08

(lub jakaś inna, ale raczej potężna 1.5kW dioda transil 20-24V) plus do tego jakiś filtr EMI bo na pewno nie chcesz, by po użyciu chińskiej przetwornicy niespełniającej żadnych norm RF Twój motocykl stał się jeżdżącą zakłócarką wszystkiego co radiowe:

https://www.tme.eu/pl/details/emi222t-rc/filtry-przeciwzakloceniowe-tht/bourns/

plus kilka (100nF/50V + 1uF/50V) kondensatorów ceramicznych uzupełniających ten filtr (po obu jego stronach) i jeden dobry elektrolit min 220uF/50V. Wszystko to rzecz jasna za diodą (diodami) zabezpieczającą.

[kempa662]

Dzięki za wszystkie podpowiedzi. Na ta chwilę się nie poddaje i chcę to zrobić 🙂 

W razie dodatkowych pytań będę pisał tutaj.

[kempa662]

Sporo juz zrobiłem, tylko napotkałem mały problem 🙂

Narazie wszystko testowane "na stole" z zasilacza laboratoryjnego. Zauważyłem, że w momencie włączenia zasilania, przez chwilę zanim uruchomi się Arduino, wszystkie ledy świecą na biało, bo nie dostają sygnału sterującego i dopiero jak płytka się uruchomi wszystko działa już prawidłowo.

Tutaj właśnie jest zagwostka, jak to rozwiązać, żeby zasilanie na ledy poszło dopiero po odpaleniu się płytki? Przekaźnik? Czy jakoś inaczej?

[ethanak]

Tylko uważaj, bo te ledy nie lubią kiedy mają podany jakiś sygnał a nie ma napięcia zasilającego.

[kempa662]

Nie było pytania 😉 źle podłączyłem i tyle