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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik StepDown mit PWM "dimmen"


Autor: Toni (Gast)
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Hi Ihr da.

Ich möchte LEDs mit einem Strom bis ca. 1A effizient dimmen.
Da ich keine Lust habe riesige Widerstände zu gebrauchen, möchte ich 
hierfür einen StepDown-Wandler benutzen.
Weiterhin kann ich auf meiner Platine keine grossen Temperaturerzeuger 
gebrauchen, da die LEDs auch gekühlt werden möchten...

Nun habe ich natürlich verschiedene LEDs mit verschiedenen 
Betriebsspannungen.
d.h. ich müsste pro LED-Farbe einen StepDown davor basteln.

Da diese (wie immer) auch gedimmt werden sollten gibt es nun 
verschiedene Möglichkeiten dazu.

uC -> PWM -> StepDown Spannungsversorgung
uC -> PWM -> StepDown -> AusgangsFET in Reihe mit LED
uC -> Digitalpoti zum Verstellen der StepDownausgangsspannung
uC -> Inhibit-Eingang eines StepDowns - falls es so etwas gibt

Nun bin ich mir nicht ganz sicher, ob der StepDown keine Probleme mit 
einer PWM an der Spannungsversorgung hat.
Ich denke einmal, das dieser auch einschwingt usw...

Was meint Ihr dazu? Evtl. habt Ihr ja noch bessere Ideen für mein 
Problemchen.

Gruß, Toni

Autor: Dirk (Gast)
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Autor: A. K. (prx)
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Die Spannung eines üblichen integrierten Schaltreglers in der -ADJ 
Version lässt sich kontrollieren, indem man in den Mittelpunkt des 
Spannungsteilers (also am Sense-Pin vom Regler) per Widerstand eine 
Gleichspannung einspeist. Die man via PWM erzeugen kann.

Für Stromregelung dürfte das ebenfalls möglich sein. Allerdings entsteht 
dabei ohne zusätzliche Massnahmen bei maximalem Strom ein Verlust von 
1,25V aufgrund der Referenzspannung solcher Regler.

Nachteilig könnte die logarithmische Wahrnehmung der Helligkeit sein. Da 
sich ein solches einfaches Verfahren kaum unter 10% des Maximalstrom 
realisieren lassen dürfte, ist zu erwarten, dass die minimal erzielbare 
Helligkeit noch zu gross ist.

Stepdown mit Inhbit gibt es. Aber den via PWM zu takten könnte 
interessant werden, da aus dem gleiche Grund die Einschaltzeit schnell 
zu kurz wird.

Autor: Toni (Gast)
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Hi Ihr zwei.

@Dirk: Den Beitrag habe ich einmal durchgelesen jedoch nichts nützliches 
finden können. Einen passenden StepDown-Converter zu finden ist nicht 
das Problem - eher das Dimmen dieses.

@A.K.: Ja, so hatte ich mir das vorgestellt. Die Idee mit der 
integrierten Pwm in den sense-input zu gehen ist schon ein guter Ansatz.
Ich hatte das ganze per Digitalpoti angedacht.
Es könnte wirklich problematisch werden die LED komplett aus zu bekommen 
:-(
Mal weiter gesponnen - was ist denn, wenn man an der Kathode der LED 
eine in Reihe geschaltete Diode anbringt, die dann einen kleinen 
Groundlift macht. Somit müsste ich ja mit der Spannung nicht ganz so 
stark in den Keller gehen um die LED aus zu bekommen.

Was meinst Du zu meiner Idee die LED mit einem PWM getriebenen-Fet im 
Output des StepUps?
Dann wäre das aus bekommen ja kein Problem ;-)

Toni

Autor: A. K. (prx)
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Die PWM hinter dem Regler funktioniert nur, wenn der Regler auf Spannung 
regelt. Wenn er aber auf Strom regelt, dann hast du diese PWM-Frequenz 
voll im Sense vom Regler drin und der Regler arbeitet dann mit Macht 
gegen deine PWM an. Nö, so wird das nix.

Da zudem wie schon erwähnt sowieso die 1,25V draufgehen wenn du da keine 
zusätzliche Analogschaltung reinhängst, liegt eine andere Variante nahe: 
Mit auf Spannung arbeitendem Schaltregler diese Spannung fix soweit 
tiefer legen, bis der übliche Serienwiderstand nicht mehr so viel 
verheizen muss. Hängt ein bischen davon ab, wie genau du arbeiten 
willst, weil die Temperaturabhängigkeit der Durchflussspannung dabei 
mitmischt, Aber die kannst du notfalls messen und kompensieren.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Na am einfachsten wäre es einen Step Down für LEDs zu verwenden, der 
auch gleich einen PWM Eingang hat:
www.led-there-be-light.de

Autor: A. K. (prx)
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Gleiches Problem wie schon skizziert, möglicherweise aus dem gleichen 
Grund: "By applying a 0.3V-2.5V level to the MOD input the output 
current can be controlled between 25% to 200% of the nominal value."

Bei 25% Strom ist eine LED schon verteufelt hell. Sogar bei 0.1% sind 
die Dinger noch gut sichtbar. Es hängt also davon ab, wie weit runter 
man mit der Helligkeit können will.

Autor: JojoS (Gast)
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hier im Nachbarthread wurde ja gerade verraten was der LED Warrior 
nutzt: Beitrag "Re: Powerleds dimmen - wie und mit was?" .
Dazu sollte man sich die Zetex Artikel mal ansehen. Man kann auch 
dunkler dimmen, dann allerdings mit niederfrequenter PWM. Das ist aber 
schon an der Grenze zum 'Flackern', kommt also drauf an wie man es 
nutzt.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Nö, man kann bei ca. 1kHz locker auf 1% runter dimmen. Da flackert nix.

Autor: Toni (Gast)
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So, nun auch von der Arbeit zu Hause :-)

Danke für die weiterführung des Treads!

Der Einspruch von A.K. stimmt natürlich voll und ganz.
Einen Stromregler auf der heißen Seite andauernd den Stromfluss rauben 
ist nun wirklich nicht gut - hätte ich auch selber schnell drauf kommen 
können, schäm...

@Guido Körber: Möchte gerne die Bauteile selber auf eine Platine bannen 
und keinen Treiber kaufen. Danke trotzdem.

Wie im Nachbarthread beschrieben, scheint der IC - ZXLD1362 - eine recht 
interessante alternative zu sein.

Habe mir eben einmal das Datenblatt angeschaut.
Eigentlich löst dieser Chip das Problemchen grade einmal auf :D

Wenn Ihr natürlich noch weitere Ideen bekommt - nicht zögern ;-)

Bis denn
Toni

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