Grundsatz-Verständnisfrage LEDs und PWM

[Patrick L. (patrickloibl94)]

Hallo,

wenn analogWrite(LED, brightness); den PWM Dutycyle setzt und eine LED 
an einem Ardunio ansteuert, sollte doch eigentlich die Spannung durch 
PWM von 0-5V eingestellt werden oder? Wenn die Spannung der LED aber 
doch unter einen gewissen Bereich fällt ist sie doch aus? Heisst das 
dann nicht eigentlich eine LED geht z.B. schon bei ca. 50% Dutycyle aus, 
wenn Sie angenommen 2,5V braucht um überhaupt zu leuchten? Ich stehe da 
gerade auf dem Schlauch.

VG

[Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)]

Patrick L. schrieb:
> sollte doch eigentlich die Spannung durch
> PWM von 0-5V eingestellt werden oder?

Aua! du stellst überhaupt keine Spannung ein. Du schaltest nur im Takt 
die 5V eine und aus. Mit dem Dutycyle stellst du eine wielang die aus 
und wie lange die an Phase ist. Also selbst bei 99% wird sie für einen 
kurzen Moment ausgeschaltet.

[Harald W. (wilhelms)]

Patrick L. schrieb:

> sollte doch eigentlich die Spannung durch PWM von 0-5V eingestellt werden

PWM heisst Pulsweitenmodulation. Das heisst, es wird nicht
die Spannung, sondern das Verhältnis zwischen Einschaltzeit
und Ausschaltzeit und damit die mittlere, umgesetzte Leistung
verändert.

[Joachim B. (jar)]

Patrick L. schrieb:
> PWM

welche Spannung ist denn PWM?

Patrick L. schrieb:
> analogWrite(

ist vermutlich Arduino und da gibt es 3,3V & 5V Arduinos und nun schaue 
dir ein Bild von PWM an und überlege ob es 2,5V geben kann

https://starthardware.org/wp-content/uploads/2010/06/pulse-width-modulation.png

[Rainer W. (rawi)]

Irgend W. schrieb:
> Aua! du stellst überhaupt keine Spannung ein. Du schaltest nur im Takt
> die 5V eine und aus.

Hier scheinen einige Dinge durcheinander zu gehen.
analogWrite(LED, brightness); sagt erstmal gar nichts darüber aus, was 
ausgegeben wird. Damit wird nur der Mittelwert gesteuert.
Ob die Ausgabe als analoge Spannung oder als Duty-Cycle eines 
PWM-Signals erfolgt, hängt davon ab, wie das im Controller umgesetzt 
wird.
Wenn analogWrite() eine PWM-Ausgabe steuert, gibt es natürlich auch nur 
zwei Pegel zwischen denen umgeschaltet wird, wenn analogWrite() einen 
DAC steuert, kommt eine einstellbare Spannung raus.
Es hängt vom verwendetem Controller ab.
Beim Arduino Due gibt es bspw. zwei analoge Ausgangskanäle und die 
restlichen erfolgen digital über PWM.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Patrick L. schrieb:
> Ich stehe da gerade auf dem Schlauch.
Mein Tipp: beschaffe dir ein billiges digitales Oszilloskop und messe 
mal, was der µC-Pin macht. Dann kommst du ganz leicht selber auf die 
Lösung.

BTW: das danach "übrige" Oszilloskop kannst du in deiner weiteren 
Elektronikkarriere noch sehr gut brauchen.

[Joachim B. (jar)]

Lothar M. schrieb:
> Mein Tipp: beschaffe dir ein billiges digitales Oszilloskop

ich hatte mal ein Bild gemacht
man beachte die Helligkeit vom LCD

[Adam P. (adamap)]

Joachim B. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Mein Tipp: beschaffe dir ein billiges digitales Oszilloskop
>
> ich hatte mal ein Bild gemacht
> man beachte die Helligkeit vom LCD

Joa ist zu erkennen, jedoch müsste der TO dafür den Zusammenhang 
zwischen ti und tp verstehen. Sonst wird ihm dein Oszi Foto nichts 
sagen.


Patrick L. schrieb:
> den PWM Dutycyle

T = ti + tp

[Joachim B. (jar)]

Adam P. schrieb:
> Sonst wird ihm dein Oszi Foto nichts
> sagen.

immerhin sagt es ihm das sich in der Spannungshöhe nichts ändert, nur an 
der Einschaltzeit und die Info billiges Oszilloskop ist auch dabei
https://www.ebay.de/itm/133661066675

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Adam P. schrieb:
> Joa ist zu erkennen, jedoch müsste der TO dafür den Zusammenhang
> zwischen ti und tp verstehen.
Die könnten auch besser th und tl wegen 'high' und 'low' heißen. Dann 
wäre das intuitiver. Und man sieht, dass "je mehr high um so mehr hell" 
gilt.

Und 50% PWM bedeutet eben ein Tastverhältnis von 50% und damit, dass die 
LED zur Hälfte der gesamten Zeit eingachaltet ist:

Tastverhältnis TV = th/(th+tl)

Bei TV = 0% ist die LED nie an, bei TV = 100% dagegen immer.

Patrick L. schrieb:
> Heisst das dann nicht eigentlich eine LED geht z.B. schon bei ca. 50%
> Dutycyle aus, wenn Sie angenommen 2,5V braucht um überhaupt zu leuchten?
Man sieht, dass die LED immer die selbe "Maximal"-Spannung bekommt 
bekommt. Nur eben mal kürzer und mal länger. Und dazwischen ist die LED 
unbestromt und leuchtet nicht.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Lothar M. schrieb:
> Man sieht, dass die LED immer die selbe "Maximal"-Spannung bekommt
> bekommt. Nur eben mal kürzer und mal länger. Und dazwischen ist die LED
> unbestromt und leuchtet nicht.

... und das Auge "integriert" das Licht und die wahrgenommene Helligkeit 
entspricht dem Mittelwert.

[Adam P. (adamap)]

Dietrich L. schrieb:
> ... und das Auge "integriert" das Licht und die wahrgenommene Helligkeit
> entspricht dem Mittelwert.

Ja eben nicht.

50% ti, tp ist ungleich halb so hell.

Aber dazu gibt es hier im Forum auch ein guten Beitrag/Artikel.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Adam P. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> die wahrgenommene Helligkeit entspricht dem Mittelwert.
> Ja eben nicht.
Ja, natürlich schon. Da wird ja nicht behautpet, dass dieser 
wahrgenommene gemittelte Wert auch als "halb so hell" wahrgenommen wird.

> 50% ti, tp ist ungleich halb so hell.
Hat ja zum Glück keiner hier behauptet. Sondern nur, dass die LED dabei 
nur die halbe Zeit eingeschaltet ist und diese Hell-Dunkelphasen vom 
Auge in eine "dauerhafte" Helligkeit integriert werden. Dass das Auge 
bei der Auswertung dieser Helligkeit eine logarithmische Empfindlichkeit 
hat, steht auf einem völlig anderen Blatt.