Widerstandsgesteuerte (resistor) oder regulierte (regulated) 12 Volt WS2811 LED Pixel

Eine immer wieder auftretende Frage zu 12 Volt WS2811 LED Pixel ist was der Unterschied zwischen widerstandsgesteuerten (resistor) und regulierten (regulated) Pixel ist.

Zunächst einmal der grundsätzliche Aufbau der LED Pixel

LED Pixel bestehen aus zwei Hauptbestandteilen

  1. Die LED
  2. Der IC

Sowohl der IC als auch die LED arbeiten bei etwa 5 Volt. Die meisten Installateure verwenden jedoch gerne eine höhere Spannung, da so mehr Pixel in einer Kette verbaut werden können, ohne einen großen Spannungsabfall zu verzeichnen. 

Damit IC und LED auch mit der korrekten Spannung angesteuert werden, muss die Spannung, (die den Komponenten zugeführt wird) verringert werden. 

Hier gibt es zwei gängige Methoden:

  1. eine Reihe von Widerständen
  2. einen Spannungsregler

Nun zu den unterschiedlichen Methoden

Reduzierung über Widerstände

Widerstände arbeiten direkt proportional zur Eingangsspannung und zum Ausgangsstrom. Wenn wir eine Eingangsspannung von 12 Volt und einen Ausgangsstrom von 0,3 Watt haben, wählt man dazu den passenden Widerstand aus, der die Spannung so reguliert, dass die LEDs leuchten, ohne dass sie durch Überspannung beschädigt werden. Da Widerstände jedoch direkt proportional zur Spannung arbeiten, hat man den Effekt, dass die LEDs dunkler werden, wenn die Spannung gegen Ende der Lichterkette abfällt.

Der Grund dafür ist, dass die passenden Widerstände mit einer Eingangsspannung von 12 Volt verwendet werden sollten. Wenn diese Spannung bei Pixel Nr. 130 auf 9,5 Volt abfällt, tun die Widerstände zwar immer noch ihre Arbeit, aber anstatt die Eingangsspannung auf 5 Volt zu reduzieren, reduzieren sie auf ca. 4,5 Volt. Das reicht vielleicht gerade noch, um einzelne Farben zum Leuchten zu bringen bei Weiß, wo alle drei verbauten LEDs auf voll leuchten sollten, reicht die Spannung nicht mehr aus, was zu dem Effekt führt, dass die LEDs rötlich gelb leuchten.

Grundsätzlich ist es eine schlechte Idee, die Spannung von einer Hochspannungsquelle auf eine Niederspannungsschaltung zu verringern, denn wenn die mit Strom versorgten Komponenten einen höheren Strom benötigen, werden die Widerstände höchstwahrscheinlich durchbrennen und ausfallen. 

Im Bereich der LED Pixel verbraucht jedoch jeder Pixel weniger als ein halbes Watt Leistung, daher ist die beliebteste Methode über Widerstände, die beliebten 12 Volt auf etwa 5 Volt zu reduzieren. Denn ein paar Widerstände sind wesentlich günstiger als ein Spannungsregler.

Reduzierung einen Spannungsregler

Um die Spannung von 12 Volt auf 5 Volt zu senken, verwenden “regulated“ Pixel anstelle von Widerständen einen linearen Regler.

Im Gegensatz zu einer Reihe von Widerständen reduziert der Linearregler die Spannung auf einen von der Hardware festgelegten Wert (hier 5 Volt). Wird weniger als 12V eingespeist z. B. 9 Volt dann wird die Spannung immer noch auf 5 Volt reduziert. 

Linearregler haben aber auch eine Mindestspannungsanforderung, wird diese unterschritten, kann der Regler seine Aufgabe nicht mehr erfüllen und die LED leuchtet überhaupt nicht. Das heißt wenn z. B. die Spannung auf 8 Volt fällt, dann leuchten ab dieser Stelle die Pixel im Gegensatz zu den Pixeln mit Widerständen gar nicht mehr.

Fazit

Müssen längere Strecken überwunden werden sind die regulierten LED Pixel sicher die bessere Wahl, da mit weniger Einspeisungen gearbeitet werden kann. Sie kosten aufgrund der eingebauten Hardware allerdings auch mehr,

Eine der größten Nachteile der regulierten LED Pixel ist aber Ihre Fehleranfälligkeit. Wenn Sie regulierte Pixel falsch verdrahten, also + und GNG vertauschen, diese durchbrennen und dann ersetzt werden müssen.

Regulated Pixel

Resistor Pixel