Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PWM LED Strom glätten?


von pwmler (Gast)


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Guten Sonntag!
Ich will das Flackern einer mit pwm Gedimmten led vermeiden auch wenn 
man es ja nicht sieht. Mache mir sorgen wegen der Impulslichtströme und 
möchte wissen, wie sowas gemacht wird.
Die LED ist mit Widerstand in Reihe und wird gegen Masse mit einem NPN 
geschaltet. Hänge ich nun parallel zum Transistor einen großen Kondi 
oder eine Spule in Serie?
Die LED mit Vorwiderstand ziehen 150 mA bei 5 V.

von Michael (Gast)


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Den Strom kannst du mit einer Spule glätten. Du baust dazu einen 
Regelkreis auf, der den tatsächlichen Strom mit dem Sollstrom vergleicht 
und damit die Einschaltzeit steuert.

von Syntax Error (Gast)


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pwmler schrieb:
> möchte wissen, wie sowas gemacht wird.

Gar nicht, da unnötig. Im Datenblatt der LED steht drin, wie hoch die 
Impulsbelastung maximal sein darf.

von pwmler (Gast)


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Danke soweit, aber das beantwortet meine Frage nicht wirklich. Ich 
möchte nicht regeln, und ich möchte auch nicht primär den LED Strom , 
sondern den LIchtstrom glätten. Ich möchte eben kein Pulslicht.

von Peter D. (peda)


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Dann mußt Du die PWM glätten (Tiefpaß) und dahinter eine steuerbare 
Stromquelle schalten.


Peter

von Udo S. (urschmitt)


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pwmler schrieb:
> Danke soweit, aber das beantwortet meine Frage nicht wirklich.

Warum Michael hat es dir doch erklärt.
Mich würde interessieren was denn an "Impulslichtströmen" (tolles Wort, 
gibts das wirklich?) so böse ist.

Ansonsten schaue hier mal in den Artikeln, da gibts einiges über 
Konstantstromquellen.

von Klaus (Gast)


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pwmler schrieb:
> Ich möchte eben kein Pulslicht

Kann es sein, daß man so etwas absichtlich macht, damit sich die 
Lichtfarbe nicht ändert?

MfG Klaus

von Anton (Gast)


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Die Lichtfarbe wird sich bei einer LED auf Grund der
Lichterzeugung nicht oder nur unwesentlich ändern.
Da ist das Pulsen nicht wichtig.

Bei einem Glühfaden (Lampe) stört es auch nicht ob "gepulst"
wird oder nicht, hier ist (ausschließlich) die Temperatur des
Glühfadens für die "Farbe" zuständig. Aus Erfahrung weiß ich,
daß für Photometrische Messungen die Lampenspannung auf ein
paar mV oder weniger genau geregelt werden muß (Niedervolt-Lampen)
sonst gibt es Farbverschiebungen. Und bei Glühfäden wird die
"Pulserei" sowieso durch die Trägheit des Glühwendels "plattgemacht".

von Volker S. (volkerschulz)


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Peter Dannegger schrieb:
> Dann mußt Du die PWM glätten (Tiefpaß) und dahinter eine steuerbare
> Stromquelle schalten.

Koennte ein Tiefpass (in Verbindung mit dem Vorwiderstand der LED) nicht 
ausreichen, wenn alles anstaendig dimensioniert ist?

Volker

von MaWin (Gast)


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> Hänge ich nun parallel zum Transistor einen großen Kondi

Niemals. Kondensatoren stabilisieren Spannungen, Spaulen stabilisieren 
Sträme.

> oder eine Spule in Serie?

So macht man das, und eine Diode, die Freilaufiode der Spule.
Im Prinzip baust du damit einen Step Down Schaltregler,
nur daß du nicht regelst.
Es stellt sich von alleine ein mittlerer Strom ein, weil die
Versorgungsspannung und die Last konstant ist.

        LED
     +--|<|--+--150R-- VCC
     |       |
   Spule     |
     |       |
     +--|>|--+ Freilaufdiode z.B. 1N4148 für 100mA, BA157 für 1A
     |
  --|< NPN
     |E
    GND

Es kann theoretisch auch der Widerstand mit in den Stromkreis,
aber das verbessert nichts.

von Udo S. (urschmitt)


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Volker Schulz schrieb:
> Koennte ein Tiefpass (in Verbindung mit dem Vorwiderstand der LED) nicht
> ausreichen, wenn alles anstaendig dimensioniert ist?
Schlechte Steuerbarkeit, da Strom und Spannung exponentiell 
zusammenhängen und der Strom die relevante Größe für die Helligkeit ist. 
Allerdings hast du durch den Tiefpass ja schon einen Vorwiderstand, der 
das etwas entzerrt.
besser ist eine direkte Stromregelung über eine Spule, oder wenn 
Effizienz nicht so wichtig ist eine kerkömmliche steuerbare 
Konstantstromquelle.

von Volker S. (volkerschulz)


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Udo Schmitt schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>> Koennte ein Tiefpass (in Verbindung mit dem Vorwiderstand der LED) nicht
>> ausreichen, wenn alles anstaendig dimensioniert ist?
> [...]
> besser ist eine direkte Stromregelung über eine Spule, oder wenn
> Effizienz nicht so wichtig ist eine kerkömmliche steuerbare
> Konstantstromquelle.

Besser geht ja (fast) immer. ;) Ich schrieb "koennte", weil wir nicht so 
100%-ig wissen, was der TO genau will. Und vielleicht reicht ihm das?

Volker

von Udo S. (urschmitt)


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Volker Schulz schrieb:
> Ich schrieb "koennte", weil wir nicht so
> 100%-ig wissen, was der TO genau will.
MaWins Schaltung ist nicht aufwendiger als Tiefpass aber deutlich 
besser.

von Timm T. (Gast)


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Anton schrieb:
> Die Lichtfarbe wird sich bei einer LED auf Grund der
> Lichterzeugung nicht oder nur unwesentlich ändern.
> Da ist das Pulsen nicht wichtig.

Hast Du ne Ahnung! Das mag für rote und gelbe LEDs gelten, blaue, weisse 
(blau mit Fluoreszenzschicht) und einige grüne LEDs ändern ihren 
spektralen "Schwerpunkte" merklich mit dem fließenden Strom. Hat im 
allgemeinen zur Folge, dass blaue LEDs bei zu geringem Strom ins Türkis 
abgleiten und weisse LEDs einen Grünstich zeigen.

Hersteller geben nicht umsonst gerade bei weissen LEDs einen 
Mindeststrom an, unter dem die Farbwerte nicht mehr gelten müssen, meist 
bei 5-10% des normalen Durchlassstroms.

weisse LED mit 100% Id und 1% PWM => weiss
weisse LED mit 1% Id und 100% PWM => grünstichig

Also: Lass die PWM wie sie ist. Ab 300 Hz ist das kein Problem mehr.

Was man machen kann: Bis auf 10% runter linear dimmen bei 100% PWM, 
darunter Strom auf 10% halten und mit PWM weiter runter. Erfordert aber 
die doppelte Anzahl Steuerquellen.

von pwmler (Gast)


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Vielen Dank für die interessante Diskussion, ich werd's mal mit MaWins 
Erklärung ausprobieren.

von Volker S. (volkerschulz)


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Udo Schmitt schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>> Ich schrieb "koennte", weil wir nicht so
>> 100%-ig wissen, was der TO genau will.
> MaWins Schaltung ist nicht aufwendiger als Tiefpass aber deutlich
> besser.

Ich haette (in meinem jugendlichen Leichtsinn) MaWins Schaltung auch als 
Tiefpass bezeichnet. ;)

Es ging mir um die Notwendigkeit von
> und dahinter eine steuerbare Stromquelle schalten

Volker

von Udo S. (urschmitt)


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Volker Schulz schrieb:
> Ich haette (in meinem jugendlichen Leichtsinn) MaWins Schaltung auch als
> Tiefpass bezeichnet. ;)

Aber nur bezogen auf den Strom.
Oszilloskopiere bei der Schaltung mal die Spannung an der LED.
Das ist wie MaWin gesagt hat eher ein supersimpler Step down.
Mit Tiefpass hat PeDa wohl eher einen RC Tiefpass gemeint, der eine mehr 
oder minder konstante und linear zum Tastverhältnis abhängige Spannung 
erzeugt.
PS Linear, wenn ich mit die Schaltung von MaWin durch den Kopf gehen 
lasse ist der Strom auch nicht ganz linear zum Tastverhältnis, oder irre 
ich mich da?

von MaWin (Gast)


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> ist der Strom auch nicht ganz linear zum Tastverhältnis

Linear nicht, aber proportional.

Es ergeben sich Linearitätsänderungen, wenn man die 150 Ohm 
miteinbezieht oder eben nicht.

von Stefan W. (stefan_w37)


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MaWin schrieb:
>> ist der Strom auch nicht ganz linear zum Tastverhältnis
>
> Linear nicht, aber proportional.
>
> Es ergeben sich Linearitätsänderungen, wenn man die 150 Ohm
> miteinbezieht oder eben nicht.

Was ist denn der Unterschied zwischen linear und proportional?

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan W. schrieb:
> Was ist denn der Unterschied zwischen linear und proportional?

Der Offset. Eine Gerade, welche eine lineare Abhängigkeit abbildet, geht 
nicht unbedingt durch den Ursprung. Bei Propotionalität schon.

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