Hallo, kann man die Trägheit des Auges nutzen, ähnlich dem Nachleuchten bei Röhrenfernsehern, um bei LEDs mittels anblitzen der Netzhaut Strom zu sparen ? Also nicht mit 20 mA DC, sondern mit 20 mA bei 50% duty cycle ? Oder ggf. auch eine höhere Helligkeit erreichen, in dem man bei 50% duty cycle mit doppeltem Strom treibt ? Danke ! Stefan
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Verschoben durch Admin
das kannst du machen. Allerdings hast du bei selben Strom mit 50% duty nur mehr die halbe Lichtstärke (für das Auge erkennbar). Du musst also den Strom verdoppeln. Zeichne dir am besten ein Strom/Zeit diagramm, Berechne die Fläche unter der Kurve. Wenn die Fläche unter dem Sprung gleich der 20mA im DC Betrieb ist, dann ist auch die Beleuchtungsstärke die selbe.
Was die beiden Antworter damit sagen wollten: Nein, das geht nicht. Auch das Nachleuchten der Bildröhre spart keinen Strom, sondern sorgt nur dafür, daß das Licht über eine längere Zeit verteilt abgegeben wird.
Ja, das nennt sich PWM und ist nichts neues. http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_PWM
Das rauscht ja hier :) PWM ist mir schon klar, darauf bezog sich meine Frage nicht. Ich wollte eigentlich nur wissen, ob das Auge bei 50% duty cycle den Mittelwert wahrnimmt, oder ob die Netzhaut den kurzen hellen Leuchtimpuls quasi während des off-cycles speichert.
Die Netzhaut ist träge und mittelt (ab einer gewissen Frequenz natürlich). Sonst wäre ja mit PWM keine Helligkeitsregelung möglich.
Das dürfte selbstverständlich sein. Siehe Post über mir.
Hallo, ich habe hier noch ein uraltes Datenbuch HD1133o (Siemens) bei dem der notwendige Gleichstrommittelwert für Multiplexbetrieb angegeben ist. Bei 1:6 bzw. 1:8 Multiplex ist bei roten LEDs ca 8mA anstelle 10mA Mittelwert erforderlich um auf gleiche Helligkeit wie bei Dauerbetrieb zu kommen. (also ca 20% weniger mittlerer Strom) bei gelb/orange/grün sind je nach Farbe ca 2.5 - 3 mA anstelle 5mA notwendig. Also je nach Farbe 40-50% weniger mittlerer Strom. Gruß Anja
Nach meinen Erfahrungen Leuchten Leds mit viertelsem Strom noch Dreiviertel so hell wie mit Nennstrom. Durch Dimmung Lässt sich also sehrwohl Strom sparen. Standart-Leds können zu anzeigezwecken mit 0,3-2 mA betrieben werden, das reicht locker um eine gut sichtbare Helligkeit zu erzeugen. Nimm mal ein 100kOhm Poti in reihe mit Standart Led, 100.00mA Messgerät und 220Ohm Schutzwiderstand an 9V und Dreh am Poti. Du wirst erstaunt sein. Bei 47Kohm vorwiderstand reicht ein 5.5V 1F Goldcap für 24-30h sichtbare Anzeigehelligkeit.
>Sonst wäre ja mit PWM keine Helligkeitsregelung möglich.
Ist schon komisch; sobald man's liest fasst man sich an den Kopf und
sagt: "Na klar" !
@Anja
Danke (!) das gibt mir Hoffnung ein wenig zu sparen - ich probier's aus.
[closed]
Das geht auf jeden Fall. Beim Dimmen von LEDs mittels PWM ist der Zusammenhang zwischen mittlerem Strom und wahrgenommener Helligkeit stark nichtlinear, und zwar in die "Energiesparende" Richtung. Deshalb erfordert das Dimmen von LEDs per PWM im unteren Helligkeitsbereich eine sehr viel höhere Auflösung des Duty Cycle als man erwarten würde. Es hängt allerdings auch vom LED-Typ ab. Bei einigen LED-Typen lässt der Wirkungsgrad mit steigendem Strom stark nach, hier gibt das Datenblatt manchmal Auskunft. Das bedeutet, die doppelte elektrische Leistung bringt nicht die doppelte optische Leistung.
@ Anja (Gast) >Bei 1:6 bzw. 1:8 Multiplex ist bei roten LEDs ca 8mA anstelle 10mA >Mittelwert erforderlich um auf gleiche Helligkeit wie bei Dauerbetrieb >zu kommen. (also ca 20% weniger mittlerer Strom) Das ist glaub ich ein Verständnisfehler. Bei Pulsbetrieb ist der ZULÄSSIGE mittlere Strom geringer. Sieht man in allen LED-Datenblättern. Man kann den 10fachen (Maximal)Strom NICHT 1/10 der Zeit fliessen lassen, sondern WENIGER als 1/10. Das liegt an der begrenzten Wärmekapazität der LED, welche ja im Pulsbetrieb kurzzeitig die Verlustleistung aufnehmen muss. Ausserdem steigen die Verluste im Pulsbetrieb mehr als linear, P=I^2*R, der Bahnwiderstand läßt grüßen. >Also je nach Farbe 40-50% weniger mittlerer Strom. Nö ;-) Das mit derm vermeintlichen Stromsparen durch Pulsen ist eine Urban Legend. Richtig ist bestenfalls, dass man Strom sparen kann, wenn man die LED nur blinbken lässt. Das fällt deutlich mehr auf und bewirkt das Gleiche. MFG Falk P S Im Hobbybereich werden die LEDs trotzdem meist mit 10fachem maximalem Gleichstrom 1:10 gemuxt, die Lebensdauer etc. spielt da ja keine Rolle.
@ Alex (Gast) >Das geht auf jeden Fall. Jain. >Beim Dimmen von LEDs mittels PWM ist der Zusammenhang zwischen mittlerem >Strom und wahrgenommener Helligkeit stark nichtlinear, und zwar in die >"Energiesparende" Richtung. Das liegt aber nicht an der LED, sondern der logarithmische Kennlinie des menschlichen Auges, siehe LED-Fading. MfG Falk
---- Es wird eine Menge darüber erzählt, das schnell 'gepulstes' Licht (kein Blinklicht) vom Auge besser wahrgenommen wird, aber das ist Unsinn. Kann jeder selbst ganz leicht mit einer LED ausprobieren, bevor aus Halbwissen wieder endlose Threads in d.s.e rumtheoretisieren. http://members.misty.com/don/ledp.html . Standard-LEDs sind bei Nennstrom am effektivsten, low current LEDs und high efficiency rote LEDs sind jedoch bei höherem Strom, wie er sich z.B. bei Multiplexansteuerung ergibt, effektiver als bei Nennstrom, siehe Datenblatt. Braucht man keine Multiplexansteuerung könnten solche LEDs mit gepulstem Strom etwas effizienter betrieben werden, aber die Effekte sind so klein, das sich keine zusätzlichen Strom verbrauchende Pulsschaltung lohnt. Schon gar nicht darf man von einer LED auf andere Typen verallgemeinern. ---- http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8.1 http://members.misty.com/don/ledp.html
>Es wird eine Menge darüber erzählt, das schnell 'gepulstes' Licht (kein >Blinklicht) vom Auge besser wahrgenommen wird, aber das ist Unsinn. Was man aber sieht, wenn man hinter so einem Auto herfährt, ist, daß die Rücklichter zu "hüpfen" scheinen, wenn sie sich im Sichtfeld bewegen. Das gleiche kann man erkennen, wenn man beispielsweise auf einen netzbetriebenen Radiowecker schaut und schnell den Kopf dreht. Auch hier scheint die Anzeige im 100Hz Rhythmus zu hüfen. >Oder ggf. auch eine höhere Helligkeit erreichen, in dem man bei 50% duty >cycle mit doppeltem Strom treibt ? Probiers doch einfach aus und berichte hier! Ich kann mich dunkel an eine Application Note erinnern, in der genau das thematisiert war. Ich glaube, die war Hewlett Packard, ist aber schon länger her. Demnach kann in der Tat durch Multiplexing Strom gespart werden. Mit anderen Worten: Multiplext man eine LED, kann bei gleicher Helligkeitsempfindung der Mittelwert des gepulsten Strom verkleinert werden.
Angehängte Dateien:
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36 KB
Falk Brunner schrieb: > Das ist glaub ich ein Verständnisfehler. Ich hab mal den fraglichen Teil aus dem Datenbuch eingescannt. Ich interpretiere dies nicht als "Strombelastbarkeit". Wobei das ganze nicht unbedingt bei heutigen Anzeigen noch gelten muß. Gruß Anja
>Ich hab mal den fraglichen Teil aus dem Datenbuch eingescannt. Ich >interpretiere dies nicht als "Strombelastbarkeit". Hhm. Was ich meinte, ist, daß die Helligkeitsempfindung (...empfindung!) gleich bleibt, obwohl die LED physikalisch dunkler wird. Es soll sich um einen unlinearen Effekt der Lichtrezeptoren des Auges handeln. Im Datenblattauszug ist dagegen von "Lichtstärke" die Rede. Kurious...
Bei höherem Strom wird die LED effizienter, wie man in dem von mir verlinkten Beitrag entnehmen kann. Wenn man bei Dutycycle = 1/4 jetzt 4fachen Strom nimmt, leuchtet die LED heller (Sie wird nicht unbedingt heller empfunden, aber sie leuchtet halt messbar heller). Damit könnte das zusammenhängen.
@ Anja (Gast) >Ich hab mal den fraglichen Teil aus dem Datenbuch eingescannt. Ich >interpretiere dies nicht als "Strombelastbarkeit". Ich halte es dennoch für einen Interpretationsfehler, meinetwegen auch beim Datenblattschreiber ;-) @.. (Gast) >Ich kann mich dunkel an eine Application Note erinnern, in der genau das >thematisiert war. Ich glaube, die war Hewlett Packard, ist aber schon >länger her. Demnach kann in der Tat durch Multiplexing Strom gespart >werden. Ich hab eher das Gegenteil im Gedächtnis. MfG Falk
>Bei höherem Strom wird die LED effizienter, wie man in dem von mir >verlinkten Beitrag entnehmen kann. Ja, genau, du hast völlig Recht! Hat eine LED beispielsweise bei 10mA 100% Lichstärke (normiert), besitzt sie bei 1mA nicht 10%, sondern eventuell nur 5%. Durch das Multiplexen mit höherem Strom ist deshalb die mittlere Lichtstärke höher.
Hier mal ein aktuelles Datenblatt http://www.avagotech.com/docs/5988-1737EN Ich interpretiere mal: rot: (Fig 5): hat bei 10 mA die höchste Effizienz. grün (Fig 11) bei 55 mA übrige Farben bei 110 mA Gruß Anja
>Ich interpretiere mal: >rot: (Fig 5): hat bei 10 mA die höchste Effizienz. Genau, dann macht das Ganze Sinn.
Wo hatte ich das bloss aufgeschnappt, dass man bestimmte LEDs mit 2A pulsen darf? Also ich sehe das als ziemlich interessant an, das Pulsen von LEDs. Ich habe mal oberflächlich mit EMP-Erzeugung begonnen und Pulsströme von einigen kA durch Kabel gejagt. In die Nähe der Kabel brachte ich dann LEDs, welche mit einem Draht kurzgeschlossen worden waren. Das grosse dI/dt-Verhältnis induzierte dann nette Spannungen im Kurzschlussdraht an der LED. Je näher ich die LED an den Erreger-Leiter brachte, desto bläulicher wurden die Lichtimpulse von dieser ->türkisen<- LED. Meine Theorie ist nun, dass die äusserst stromstarken Impulse, die schliesslich an der LED anliegen, die Elektronen in höhere Bahnen bewegen können, als es der gleiche mittlere DC-Strom zu tun vermag. Was spricht dafür/dagegen? Da dies allerdings die Holzhammermethode war, überlebten die LEDs nicht sonderlich lange. Ich habe zugegebenermassen auch nichts gegen den Rückimpuls unternommen (keine antiparallele Diode o.ä.). Ich meine allerdings, dass man eine blaue LED "in Richtung blauviolett" bewegen könnte, wenn man alles sorgfältig aufbauen und durchrechnen würde. ;) Trotz OT (es ging ja um den Stromverbrauch) - Haltet ihr deratiges für möglich? Spontan überlegt würde ich dazu einen HC14 plus Beigemüse und einen TC4452(MOSFET-Treiber) miteinander kombinieren und das mal mit einem 100Ohm-Vorwiderstand an 12V ausprobieren. Wenn keine Probleme auftreten, könnte man den Widerstandswert ja langsam bis auf 10...20Ohm reduzieren. :D
> Bei höherem Strom wird die LED effizienter, wie man in dem > von mir verlinkten Beitrag entnehmen kann. Du solltest ihn schon lesen. In ihm steht: "Schon gar nicht darf man von einer LED auf andere Typen verallgemeinern." Für Stefan gibt es eine klare Antwort: Das AUGE nimmt doppelte Helligkeit über die halbe Zeit als gleich hell wahr zu konstant leuchtender halber Helligkeit. Da ist also mit Pulsen von LEDs nichts zu gewinnen. Lediglich Blinklichter sind auffälliger wegen des erkennbaren Blinkens. Flimmern hingegen nervt (siehe Autorückleuchten oder Multiplex-LED-Anzeigen). Eine LED hat einen Betriebpunkt maximaler Belastbarkeit und einen Punkt maximaler Effizienz. Bei manchen LEDs liegt der Helligkeitpunkt unter der Belastbarkeitsgrenze, dort kann man also, wenn man die maximale Helligkeit nicht braucht, auf maximale Effizienz zurückschalten. Das macht man aber gerade NICHT durch Pulsen der LED. Bei anderen LEDs liegt der Punkt maximaler Effizient über dem Punkt maxiamler Belastbarkeit. Dort kann man durch Pulsen so viel Strom durch die LED schicken daß sie maximal effektiv ist, ohne sie auf Dauer zu überlasten.
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