Pixel-Streifen

Aktuell bieten wir digitale LED-Streifen mit 5 verschiedenen Pixel-Typen. Jeder davon hat seine spezifischen Vor- und Nachteile, so dass es je nach Projekt gilt, das passende auszuwählen.

WS2801

WS2801 ist ein Klassiker unter den LED-Pixel-Treibern, der insgesamt 4 Anschlüsse besitzt: + | - | DATA | CLOCK

Die separate CLOCK-Leitung ermöglicht ein präzises Timing bei hohen Datenraten und eine hohe PWM-Frequenz von 2,5kHz. WS2801 sind also vor allem da sinnvoll, wo es um schnelle Animationen geht und Flickerfreiheit (besonders bei Kameraaufnahmen) geht. Durch die separate CLOCK-Leitung lassen sich WS2801 auch direkt an einem SPI, z.B. auch direkt an einem Raspberry Pi betreiben. Nachteilig an WS2801 ist der vergleichsweise große IC, der jeweils separat auf den LED-Streifen sitzt. Dadurch sind z.B. keine engen LED-Abstände möglich (vgl. 32 Pixel/m). Bei einer Pixel-Anzahl >500 ist es sinnvoll, Repeater-Platinen einzusetzen.

• separate CLOCK-Leitung (ges. 4 Anschlüsse)
• dadurch genaues Timing und hohe PWM-Frequenz von 2,5kHz
• kann direkt an einem SPI betrieben werden
• Farbtiefe: 8bit

APA102c

Der APA102 - auch als "SuperLED" bezeichnet - kann als Nachfolger des WS2801 betrachtet werden. Auch hier gibt es 4 Anschlüsse: + | - | DATA | CLOCK

Mit der separaten CLOCK-Leitung ist auch hier ein sehr genaues Timing bei hohen Datenraten möglich und kann sogar extrem hohe PWM-Frequenzen bis 20kHz realisieren. Im Gegensatz zum WS2801 ist bei einer APA102 LED der Pixel-Treiber winzig klein und direkt in der LED integriert. Dadurch sind auch engere LED-Dichten (z.B. 60 Pixel/m) möglich. Als Besonderheit kann bei APA102 noch eine Global Brightness gesetzt werden, die die Helligkeit aller 3 RGB-Farben gleichmäßig reduziert. Da die Global Brightness jedoch nur mit 580Hz PWM arbeitet, sollte auf diese Funktion besser verzichtet werden.

• separate CLOCK-Leitung (ges. 4 Anschlüsse)
• dadurch genaues Timing und extrem hohe PWM-Frequenz bis 20kHz
• kann direkt an einer SPI betrieben werden
• Farbtiefe: 8bit

WS2812 / WS2812B

Der WS2812 und die verbesserte Variante WS2812B sind die aktuell sicher am weitesten verbreiteten LED-Pixel. Sie sind vergleichsweise einfach aufgebaut und kommen mit nur 3 Leitungen aus: + | - | DATA

Das Timing der WS2812 ist dadurch generell kritischer und es können keine so hohen Datenraten erreicht werden. PWM-Frequenzen sind nur bis 430Hz möglich. Bei Kameraaufnahmen der LED-Pixel wäre sofort ein starkes Flackern erkennbar. WS2812 und WS2812B lassen sich auch nicht direkt an einem SPI, wie z.B. Raspberry Pi betreiben. Da WS2812 sehr anfällig gegenüber Spannungsspitzen sind, sollte hier stets eine Schutzplatine vor den digitalen LED-Streifen eingesetzt werden. Wie der APA102 ist auch beim WS2812 Pixel der Treiber IC (WS2811) winzig klein und direkt in der LED verbaut. Dadurch sind auch hier höhere Pixel-Dichten bis 60 Pixel/m möglich.

• nur 3 Leitungen, kein CLOCK-Signal
• dadurch schwierigeres Timing und geringe PWM-Frequenz von nur 430Hz
• Farbtiefe: 8bit
• sehr günstig

Der LED-Typ WS2812B hat im Unterschied zum älteren WS2812 nur 4 anstatt 6 Anschluss-Pins, sowie einige Detail-Verbesserungen. So besitzt er ein besseres Wärmemanagement und ist gegen Verpolen der Spannungsversorgung geschützt.

SK6812

Der SK6812 ist ein Nachfolger der weit verbreiteten WS2812. Auch dieser LED-Pixel arbeiten nur mit 3 Leitungen: + | - | DATA

Gegenüber WS2812 hat der SK6812 einige Vorteile. Er ist weniger kritisch bei Timing-Ungenauigkeiten und so erreicht der SK6812 bis zu 1.100Hz PWM. Neben den typischen RGB-Varianten gibt es beim SK6812 auch RGBW-Pixel, die eine zusätzliche weiße LED bieten. Auch rein weiße Pixel-Streifen sind verfügbar. Gegenüber Spannungsspitzen ist der SK6812 deutlich robuster. Es wird in aller Regel keine Schutzplatine benötigt.

• nur 3 Leitungen, kein CLOCK-Signal
• verbesserte Timing-Toleranz, PWM bis 1.100Hz
• Farbtiefe: 8bit
• RGBW verfügbar

WS2815

WS2815-LEDs sind eine Weiterentwicklung der beliebten WS2812 und daher mit allen Controllern, die WS2812 steuern können, kompatibel. WS2815 bieten jedoch einige Vorteile. Anstatt nur mit 5V werden die WS2815 mit 12V betrieben, was die Verkabelung gerade bei größeren Installationen (>2m) stark vereinfacht. Auch 5m am Stück sind mit nur einer Spannungseinspeisung realisierbar.

Weiterhin haben WS2815 eine doppelt geführte Datenleitung (daher auch 4 Lötkontakte und nicht nur 3). Dies sorgt dafür, dass bei Ausfall eines Pixels alle weiteren Pixel davon unberührt bleiben und weiter leuchten. Zudem wird eine sehr schnelle 2.000Hz PWM verwendet.

• Doppelt geführte Datenleitung für erhöhte Ausfallsicherheit
• 12V Versorgungsspannung vereinfacht Verkabelung deutlich
• 2.000Hz PWM

Direct DMX

DMX ist das Standard-Steuerprotokoll in der Lichtbranche. Sämtliche Theater, TV-Studios und Event-Veranstalter setzen auf DMX. Digitale LED-Streifen mit Direct DMX Pixeln lassen sich direkt über das DMX-Signal steuern. Das spart zwischengeschaltete Converter, die z.B. DMX erst in ein WS2812 Signal umwandeln. Direct DMX Streifen sind in Varianten mit 12 oder 24 Volt verfügbar, bei denen mehrere LEDs zu einem "Pixel" zusammengeschlossen sind. So lassen sich einfacher längere Strecken realisieren, ohne dass permanent neu die Spannung eingespeist werden muss.