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WLED Auto OFF#

cod.m WLED Auto OFF

Features#

  • Schaltet die Stromversorgung eines adressierbaren LED-Strips signalabhängig automatisch ab und wieder zu
  • Überwacht das Datensignal (WS281x, SK681x u. ä.) zwischen WLED-Ausgang und LED-Strip
  • Trennt die Versorgungsspannung des Strips, sobald für 5 Sekunden keine aktiven LED-Daten mehr anliegen
  • Automatisches Wiederzuschalten der Versorgung innerhalb von ca. 50ms bei erneuter Datenaktivität
  • Datensignal wird direkt durchgeschleift, keine Beeinträchtigung des WLED-Betriebs
  • Keine Konfiguration in WLED, kein zusätzlicher GPIO und keine Steuerleitung nötig
  • Geeignet für 5V-, 12V- und 24V-Installationen, bis 10A Laststrom
  • Elektronischer High-Side-Schalter, kein mechanisches Relais
  • Status-LED zeigt den Schaltzustand der Ausgangsspannung an
  • Made in Germany, CE, RoHS, WEEE

Grundlagen#

Digitale LED-Strips verbrauchen auch dann Strom, wenn alle LEDs auf „aus“ stehen. Jeder Chip (WS2812B, WS2815, SK6812 etc.) bleibt versorgt und wartet auf neue Daten.

Wie viel das ausmacht, hängt von LED-Dichte, Chiptyp und Betriebsspannung ab und schwankt entsprechend stark – als Größenordnung etwa 0,1 bis 1,6W pro Meter. Ein 5m-Strip kann damit je nach Typ bis zu rund 8W dauerhaft aufnehmen, ohne Licht abzugeben. Übers Jahr sind das rund 70kWh.

Für die eigene Installation hilft nur nachmessen: alle LEDs auf „aus“ schalten, den Strom an der Einspeisung messen und mit der Betriebsspannung multiplizieren.

Dazu kommt, dass das LED-Netzteil dauerhaft unter geringer Last bleibt und damit in einem ungünstigen Wirkungsgradbereich arbeitet.

Das WLED Auto OFF trennt deshalb die Lastspannung des LED-Strips physisch, sobald WLED nichts mehr ausgibt, und stellt sie wieder her, sobald wieder Daten anliegen. Es verbraucht dabei unter 0,5W selbst. Der Controller selbst bleibt dabei durchgehend versorgt und über Netzwerk erreichbar.

Funktionsprinzip#

Das Modul wird in die Leitung zwischen einem WLED-Ausgang (Daten- und Stromversorgungsleitung) und dem angeschlossenen LED-Strip eingeschleift. Ein Mikrocontroller auf dem Modul überwacht fortlaufend das Datensignal:

  • Aktive LED-Daten → Versorgung des Strips zugeschaltet
  • Für 5 Sekunden keine aktiven LED-Daten (LEDs aus bzw. kein Signalwechsel) → ein interner Halbleiterschalter (High-Side-Switch) trennt die Versorgungsspannung vollständig
  • Erneute Datenaktivität → die Versorgungsspannung wird innerhalb von ca. 50ms wieder zugeschaltet, bevor die Daten an den Strip weitergegeben werden

Eine sichtbare Verzögerung entsteht dadurch praktisch nicht. Das Datensignal selbst wird direkt durchgeschleift und nicht beeinträchtigt. Die Abschaltverzögerung von 5 Sekunden verhindert, dass kurze Pausen im Datenstrom – etwa beim Wechsel eines Presets oder beim Neustart des Controllers – bereits zu einem Abschalten führen.

Eine Status-LED (ON) auf der Platine zeigt den aktuellen Schaltzustand der Ausgangsspannung an.

Info

Der WLED Controller selbst wird vom WLED Auto OFF nicht abgeschaltet. Er bleibt in Betrieb, damit WLED weiterhin über Netzwerk, MQTT oder die Automatisierung erreichbar ist und die Last jederzeit wieder einschalten kann.

Anschluss#

Das Modul besitzt je eine dreipolige Schraubklemme für Eingang und Ausgang. Eingang und Ausgang sind auf dem Silkscreen der Platine jeweils mit einem Pfeil gekennzeichnet.

cod.m WLED Auto OFF Bestückungsseite
Klemmen und Status-LED des WLED Auto OFF
  • Eingang: Daten- und Versorgungsspannung vom WLED-Ausgang bzw. vom WLED Range Extender OUT-Modul (Art. Nr. 90066)
  • Ausgang: geschaltete Versorgungsspannung sowie durchgeschleiftes Datensignal zum LED-Strip

Klemmenbelegung#

cod.m WLED Auto OFF Rückseite
Rückseite: Klemmenbeschriftung, Flussrichtung und Lötjumper

Die Belegung ist an beiden Enden gespiegelt. Auf der Rückseite der Platine ist jede Klemme einzeln mit + (5-24V), D (Daten) und - (GND) beschriftet, der Pfeil zeigt die Flussrichtung – im Zweifel gilt die Beschriftung auf der Platine.

Eingang Position Ausgang
5-24V oben GND
Daten mitte Daten
GND unten 5-24V

Die Angaben beziehen sich auf die Draufsicht mit Eingang links und Ausgang rechts. Durch die gespiegelte Anordnung liegt die Ausgangsbelegung in derselben Reihenfolge wie die Pads eines LED-Strips (GND, Data, 5V) – die drei Adern laufen dadurch ohne Kreuzung zum Strip.

Die Inbetriebnahme erfolgt in folgender Reihenfolge:

  1. Anlage spannungsfrei schalten.
  2. Modul gemäß Anschlussplan zwischen WLED-Ausgang und LED-Strip verkabeln, Pfeilrichtung beachten.
  3. Auf ausreichenden Leitungsquerschnitt entsprechend der Leistung des angeschlossenen LED-Strips achten.
  4. Spannungsversorgung einschalten. Das Modul benötigt keine Konfiguration und ist sofort betriebsbereit.

Bei aktiver LED-Ansteuerung ist die Versorgung des Strips zugeschaltet, nach 5 Sekunden ohne LED-Daten wird sie automatisch getrennt. Die Status-LED zeigt den jeweiligen Schaltzustand an.

Achtung

Bei mehrfacher Stromeinspeisung in den LED-Strip muss jeder Einspeisepunkt hinter einem WLED Auto OFF liegen, siehe Mehrfache Einspeisung.

Lötjumper#

Auf der Rückseite der Platine befinden sich zwei Lötjumper. Beide sind ab Werk geschlossen – das Modul ist ohne Eingriff sofort betriebsbereit. Zum Öffnen wird die Brücke zwischen den beiden Pads mit einem scharfen Messer durchtrennt, zum Schließen werden die Pads wieder verlötet.

Lötjumper geschlossen (Auslieferungszustand) geöffnet
Enable Auto OFF Abschaltautomatik aktiv Abschaltautomatik deaktiviert, Ausgang dauerhaft eingeschaltet
Enable ON LED Status-LED zeigt den Schaltzustand Status-LED dauerhaft aus

Ein geöffneter Enable ON LED ändert nur die Anzeige, nicht die Funktion – sinnvoll, wenn die LED an der Einbaustelle stört.

Info

Wird Enable Auto OFF geöffnet, arbeitet das Modul als reine Durchleitung: Die Versorgung des LED-Strips bleibt dauerhaft eingeschaltet und die Status-LED bleibt dunkel. Das ist bei der Fehlersuche nützlich, um die Abschaltung vorübergehend als Ursache auszuschließen.

Die vier Pads GND, CLK, IO und 3V3 daneben sind der Programmieranschluss für die Firmware. Sie werden werkseitig genutzt und sind im Betrieb ohne Funktion.

Dimensionierung#

Das Modul ist für bis zu 10A Laststrom ausgelegt. Wie viele LEDs sich damit schalten lassen, ergibt sich aus der Maximalleistung des verwendeten LED-Strips und dem darauf abgestimmten Netzteil – maßgeblich ist die Herstellerangabe des Strips in W/m bzw. mA je LED. Mit dem Brightness Limiter in WLED lässt sich die Stromaufnahme zusätzlich begrenzen und damit die Anzahl der schaltbaren LEDs erhöhen.

Mehrfache Einspeisung#

Kann der LED-Strip mehr als 10A aufnehmen, reicht eine einzelne Einspeisung nicht aus. Als Faustregel wird ohnehin bei 5V alle 2,5m, bei 12V alle 5m und bei 24V alle 10m neu eingespeist. Der Strip wird dann in Abschnitte aufgeteilt, die an mehreren Stellen mit Strom versorgt werden.

Achtung

Jede weitere Einspeisung benötigt ein eigenes WLED Auto OFF. Wird ein Abschnitt direkt vom Netzteil eingespeist, bleibt dieser Teil des Strips dauerhaft unter Spannung – die Abschaltung wirkt dann nur für den Abschnitt hinter dem ersten Modul.

Für den Aufbau gilt:

  • An jedem Einspeisepunkt wird ein weiteres WLED Auto OFF in Daten- und Versorgungsleitung eingeschleift. Das Datensignal kommt dabei vom Datenausgang des vorhergehenden Strip-Abschnitts – jedes Modul erhält dadurch automatisch sein Datensignal.
  • Am Übergang zwischen zwei Abschnitten werden nur Daten und GND durchverbunden. Die 5-24V-Leitung des vorhergehenden Abschnitts wird an dieser Stelle nicht weitergeführt – der folgende Abschnitt wird ausschließlich über das dortige WLED Auto OFF versorgt.
  • Die Stromaufnahme des jeweils versorgten Abschnitts darf 10A nicht überschreiten – ansonsten weiter unterteilen.
  • Alle Module können am selben Netzteil betrieben werden, sofern dieses die Summe der Ströme liefern kann.

Für die Einspeisepunkte inklusive Absicherung empfehlen wir unser WLED Fused Power Capacitor Board. Die Sicherungen sind entsprechend der Stromaufnahme des jeweiligen Abschnitts zu dimensionieren.

Hinweise#

  • Das Modul schaltet ausschließlich die Lastspannung des LED-Strips – nicht die Versorgung des Controllers und nicht die Netzspannung des Netzteils.
  • Für analoge, einfarbige LED-Strips ohne Datensignal ist das Modul nicht geeignet.
  • Der Lastausgang ist nicht galvanisch getrennt.
  • Das Modul ist ausschließlich für den Einsatz in Innenräumen bestimmt (IP20). Vor Staub, Flüssigkeiten, Wärme, direkter Sonneneinstrahlung und elektrostatischer Entladung schützen.
  • Frames, die innerhalb der Einschaltzeit von ca. 50ms gesendet werden, können verloren gehen. Da WLED kontinuierlich weitersendet, steht das Bild unmittelbar danach korrekt.

Technische Daten#
Kurzbezeichnung cod.m WLED Auto Off V1.0, Art. Nr. 90068
Versorgungsspannung 5-24V DC, max. 10A Laststrom
Schaltzeiten Abschaltung nach 5s Inaktivität, Wiedereinschalten innerhalb von ca. 50ms
Signal WS281x, SK6812 und kompatible, einadrig
Anschluss Schraub-Steckklemme, 3-polig je Seite
Umgebungsbedingungen IP20, +5 bis +45°C
Abmessung Platine ca. 38 x 16mm
Gewicht ca. 8,5g inkl. Stecker
Konformität EMV 2014/30/EU, RoHS 2011/65/EU
Support support@codm.de, kein Telefonsupport

Anleitungen und Anschlusspläne#

Versionen#

V1.0#

  • Art. Nr. 90068
  • Eingangsspannung 5-24V DC, max. 10A Laststrom
  • Signalauswertung über Mikrocontroller, Lastschaltung über High-Side-Switch
  • Abschaltung nach 5s Inaktivität, Wiedereinschalten innerhalb von ca. 50ms
  • Status-LED für den Schaltzustand der Ausgangsspannung