Wie werden einzelne LEDs in LED-Streifen (oder Matrizen oder Würfeln) mit Strom versorgt, wenn sie mit > = 12 V anstelle von 5 V versorgt werden?

Ich habe mich über LED-Streifen gewundert und wie die einzelnen LEDs mit Strom versorgt werden.

Mein Wissen über LEDs ist sehr einfach. Ich weiß, dass es sich um Dioden handelt, ich weiß, dass sie dazu neigen, mehr Strom zu ziehen, als gut für sie ist, daher muss der Strom begrenzt werden. Das geschieht zB über ein Konstantstromnetzteil oder einen Widerstand vor jeder LED. Ersterer macht, soweit ich weiß, nur Sinn, wenn Sie genau wissen, wie viel Strom gezogen werden soll, was der Notwendigkeit entspricht, die genaue Anzahl der anzusteuernden LEDs zu kennen, was bei LED-Streifen nicht der Fall ist die man fast überall schneiden kann. Obendrein - zumindest gehe ich davon aus, dass ich diesen Beitrag schreibe - müssen einzelne LEDs mit moderaten Spannungen <= 5 V versorgt werden, sonst könnten sie beschädigt werden.

Es gibt also das WS28xx-Protokoll, das LED-Streifen, Würfel, Matrizen usw. ansteuert, bei denen Sie einzelne (Gruppen von) LEDs einzeln ansprechen können.

Und dann gibt es diese "5050"-LEDs, die ich als physische Pakete für (RGB(W))-LEDs verstehe, die eine beliebige Steuerlogik darüber haben (z. B. die Implementierung eines dieser WS28xx-Protokolle).

Es gibt diese berühmten WS2812B LED-Streifen mit 5050-Paketen, die RGB-LEDs enthalten, bei denen Sie nicht nur jedes einzelne RGB-5050-Paket ansprechen können, sondern auch jede einzelne physikalische LED darin (=jede Farbe). Diese Streifen können nach (fast) jedem 5050-Paket geschnitten werden und werden mit 5 V betrieben, was für mich sinnvoll ist, da Sie "einfach" jede physische LED mit diesen 5 V versorgen können (auch hier ist die Strombegrenzung noch erforderlich). Dann gibt es diese WS28xx-Streifen, die mit 12 V betrieben werden können, bei denen jedoch nur LEDs von Dreiergruppen einzeln adressiert werden können (was wahrscheinlich nicht die drei physikalischen LEDs (=Farben) in einem 5050-Gehäuse bedeutet, sondern eine physikalische LED (=Farbe ) in drei 5050-Paketen). Was für mich auch vernünftig klingt, da 12 V / 3 = 4 V wahrscheinlich auch für die Ansteuerung einzelner LEDs geeignet sind.

Fragt sich aber, wie man die Streifen dann schneidet. Nach meinem Verständnis könnte ich sie auch nur in Dreiergruppen schneiden, als ob der letzte Teil nur eine Zweiergruppe oder sogar ein 5050-Paket wäre, sie würden eine zu hohe Spannung von 12V/2 = 6V erhalten oder sogar 12V/1 = 12V. Aber zumindest die blöden (=Nicht-WS28xx) 12V/24V RGB sowie White-Only-Streifen, die ich hier habe, kann ich anscheinend nach jedem 5050-Paket schneiden.

Dann gibt es die relativ neuen WS2815-RGB-LED-Streifen, die ebenfalls mit 12 V betrieben werden, nach jedem 5050-Paket geschnitten werden können und bei denen jede physische LED (wie in: jede Farbe innerhalb jedes 5050-Pakets) ohne Gruppierung einzeln adressiert werden kann.

Frage:

Wie schaffen es diese >= 12-V-LED-Streifen - die nach jedem LED / 5050-Paket geschnitten werden können -, die einzelnen (physikalischen) LEDs mit nicht schädlichen Spannungen zu betreiben?

Halbwissen: Ich bezweifle, dass in jedem Paket ein DC-DC-Abwärtswandler drin ist - wäre zu groß / teuer. Außerdem kann ich mir nicht vorstellen, dass die verbleibende Energie (12 V-5 V = 8 V) nur als Wärme verteilt wird (klingt nach einer schrecklichen Energieverschwendung, und ich würde mich auch fragen, ob diese Streifen überhaupt mit der Wärme umgehen könnten). Wenn ich mir einige (zugegebenermaßen ziemlich zwielichtige) Datenblätter der neuen WS2815-Streifen ansehe, kann ich sehen, dass bei einigen eine 2-kHz-PWM-Steuerung als Teil des 5050-Pakets erwähnt wird. Sind diese einzelnen physischen LEDs möglicherweise so mit > = 12 V PWM-gesteuert, dass sie nicht beschädigt werden? Wenn nicht direkt (weil es immer noch> = 12 V ist), könnte ich mir vorstellen, dass die PWM-Kurve abgeflacht wird, sodass sie auf eine vernünftige Spannung hinausläuft? Dies ist jedoch nur eine Spekulation basierend auf Halbwissen..