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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperaturkompensation für LED-Hintergrundbeleuchtung...


Autor: RalfP. (Gast)
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Hallo.
Ich habe folgendes Problem:
Ich möchte ein LCD-Grafikdisplay mit vier SMD-LEDs hinterleuchten.
Da die Anwendung teils großen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist (ca. 
0-60 Grad Celsius) muß ich für die LEDs eine, aus Platzgründen möglichst 
einfache, Temperaturkompensation mit einbauen. Die LEDs sollen an 12V 
betrieben werden.

Wer gibt mir einen Tip, wie ich dieses Problem am besten löse?

Danke schon mal im Voraus.

Gruß Ralf

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Wofür denn das?
Datenblatt ansehen, Grafik maximale Verlustleistung bei 60°C und den 
Vorwiderstand entsprechend wählen. Dann wird zwar nicht bei 0°C mögliche 
Helligkeit erreicht, aber es gibt dann keine Probleme mit der 
Lebensdauer. Kein Datenblatt zu bekommen? Meine Erfahrung bei normalen 
LEDs: Mit dem Strom ca. 1/3 unter dem bei 20°C möglichen Maximum 
bleiben, dann passt es schon.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ich denke nicht, daß Du die LEDs kompensieren mußt, wohl eher das 
Display. Über 50 Grad wird der Kontrast derart entgleiten, daß alle 
Pixel zu sehen sind. Die LEDs kannst Du über Konstantstrom (LM317 in 
Stromquellenschaltung) versorgen, dann kann auch bei hohen Temperaturen 
nichts passieren, außer daß die LEDs schneller altern. Wenn´s geht, wäre 
es sinnvoller, etwas gegen die hohe Temperatur zu unternehmen.

Autor: Falk (Gast)
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@RalfP.

>Ich möchte ein LCD-Grafikdisplay mit vier SMD-LEDs hinterleuchten.
>Da die Anwendung teils großen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist (ca.
>0-60 Grad Celsius) muß ich für die LEDs eine, aus Platzgründen möglichst
>einfache, Temperaturkompensation mit einbauen. Die LEDs sollen an 12V
>betrieben werden.

Bist du sicher, dass du für die LEDs eine temperaturkompensation 
brauchst? Meistens ist die Schankung der Lichtausbeute der LEDs nciht 
soo kritisch. Viel mehr aber der Kontrast des LCDs, der ist wesentlich 
temperaturabhängiger. Dort soltest du über einen einfachen 
Temperatursensor die Temperatur messen und über eine PWM die 
Kontrastspannng einstellen.

MfG
Falk


Autor: antworter (Gast)
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LED ist Heißleiter (NTC), also einfach einen sinnvoll dimensionierten 
PTC davor (eventuell Reihen-/Parallelschaltung mit "normalen" 
Widerständen)

Autor: Falk (Gast)
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@antworter

>LED ist Heißleiter (NTC), also einfach einen sinnvoll dimensionierten
>PTC davor (eventuell Reihen-/Parallelschaltung mit "normalen"
>Widerständen)

Ohhhjeee, wie ich Halbwissen hasse. :-(

ohne fG
Falk

Autor: jack (Gast)
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>Ohhhjeee, wie ich Halbwissen hasse.

Andrerseits werden wahrscheinlich viele Leute solche Sätze als dumm
und überhlich einstufen.

Autor: jack (Gast)
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edit:
überheblich

Autor: Falk (Gast)
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@jack

>Andrerseits werden wahrscheinlich viele Leute solche Sätze als dumm
>und überhlich einstufen.

Andererseits können es viele Leute nicht lassen, einfach mal den Mund zu 
halten, wenn sie von der Materie keine Ahnung haben. Hauptsache 
irgendwas sagen. "Mitreden".

MFG
Falk

Autor: jack (Gast)
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Da hast Du schon recht, aber dann sag doch einfach, warum der Vorschlag 
nicht so gut war, und wie es Deiner Meinung nach funktionieren kann.
Ist einfach netter ;-)

Autor: Falk (Gast)
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@jack

>Da hast Du schon recht, aber dann sag doch einfach, warum der Vorschlag
>nicht so gut war, und wie es Deiner Meinung nach funktionieren kann.

Eine LED wird mit Konstantstrom betrieben. Wenn nun die Temperatur sich 
ändert, ändert sich auch das Verhältnis Strom/Licht. Also muss der Strom 
der Konstantstromquelle geändert werden. Die Aussage

"also einfach einen sinnvoll dimensionierten PTC davor (eventuell 
Reihen-/Parallelschaltung mit "normalen" Widerständen)"

ist nichts als allgemeines Geschwafel. Apfelmus ist Mus aus Äpfeln. Da 
muss man schon ein wenig konkreter werden. Oder es bleiben lassen.

>Ist einfach netter ;-)

Mag sein, aber manchmal bin ich einfach nur genervt und will nicht nett 
sein.

MFG
Falk

Autor: RalfP. (Gast)
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Also...
...erstmal vielen Dank für Eure Antworten.

Das mit der Temp.kompensation für des Display ist schon klar.

Mir ging es nur darum, wie ich die LEDs möglichst wenig durch zu hohe 
Ströme belaste, weil ich in einer Fachzeitschrift mal einen Artikel 
darüber gelesen habe. Dort stand eben drin, daß die Temp.kompensation 
schon sein sollte, da ansonsten die Lebensdauer der LEDs deutlich 
abnimmt. Leider find´ ich die Zeitschrift nicht mehr.

Und den Strom auf ein niedrigeres Grundniveau einzustellen, damit ich im 
60 Grad Celsius Falle die LEDs nicht überlaste, ist meines erachtens 
nicht wirklich die eleganteste Lösung.

Zitat von Travel Rec.:
Die LEDs kannst Du über Konstantstrom (LM317 in
Stromquellenschaltung) versorgen, dann kann auch bei hohen Temperaturen
nichts passieren, ...

Ist die Stromquellenschaltung mit LM317 einigermassen Temperaturstabil, 
oder verändert sich auch der dort eingestellte Strom mit den 
Temperaturschwankungen?

Sorry wegen der Fragerei, aber ich hab´s eben noch nicht so gut drauf 
mit der Analogelektronik.

Gruß Ralf

Autor: Falk (Gast)
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@RalfP.

>schon sein sollte, da ansonsten die Lebensdauer der LEDs deutlich
>abnimmt. Leider find´ ich die Zeitschrift nicht mehr.

Wenn die LEDs mit sagen wir 50% Imax betrieben werden, halten sie fast 
ewig.

>60 Grad Celsius Falle die LEDs nicht überlaste, ist meines erachtens
>nicht wirklich die eleganteste Lösung.

Nöö, aber die einfachste und pragmatischste.

>Ist die Stromquellenschaltung mit LM317 einigermassen Temperaturstabil,

Ja.

>Sorry wegen der Fragerei, aber ich hab´s eben noch nicht so gut drauf
>mit der Analogelektronik.

Kein Problem, dazu ist dieses Forum ja da.

MFG
Falk

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Falk wrote:
> @RalfP.
>
>>schon sein sollte, da ansonsten die Lebensdauer der LEDs deutlich
>>abnimmt. Leider find´ ich die Zeitschrift nicht mehr.
>
> Wenn die LEDs mit sagen wir 50% Imax betrieben werden, halten sie fast
> ewig.

Wobei man auch dazu sagen sollte, dass sie dann nicht wirklich
wesentlich dunkler erscheinen.

Lichtintensitäten sind logarithmisch.
Ob du 100% imax oder 50% imax fährst ist von der Lichtintensität
her in den meisten Fällen sowas von egal.

Autor: Jens (Gast)
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> Andrerseits werden wahrscheinlich viele Leute solche Sätze als dumm
> und überhlich einstufen.

Definitiv. Falk hat halt denn Sinn eines Forums noch nicht verstanden. 
Jedenfalls lassen solche Antworten wie

> Ohhhjeee, wie ich Halbwissen hasse. :-(

keine andere Vermutung zu.

Auch Halbwissen hat seine Berechtigung und ein Forum sollte u. a. dazu 
dienen, dieses Halbwissen zu untermauern. Genervte Äußerungen und 
Zurechtweisungen haben hier nichts zu suchen. Wenn du schlechte Laune 
hast, bleibe doch bitte fern. Das ist ja auch nicht das erste mal, dass 
du mit dieser "Ich bin der große King"-Mentalität aufgefallen bist.

Du forderst von anderen, aufgrund ihres Halbwissens den Mund zu halten 
und ich fordere von dir, aufgrund deiner Arroganz das gleiche zu tun.

Jens

Autor: phil (Gast)
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hi

guggst du hier:

http://www.epcos.de/web/generator/Web/Sections/Com...

@falk wenn du halbwissen net magst dann mach n sinnvollen vorschlag und 
laber net dumm rum.


mfg phil

Autor: Winfried (Gast)
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Es kommt auch drauf an, wie hoch der Spannungsabfall am Vorwiderstand 
ist. Wäre er unendlich groß, könnte die Spannung der LED beliebig 
schwanken, du hättest immer konstanten Strom. Fallen am Widerstand aber 
z.B. nur 0.1 Volt ab, dann schwankt der Strom extrem.

Wenn du die LED's parallel an 12 Volt betreibst, dann fallen am 
Widerstand je nach LED 8-10 Volt ab. Damit hast du fast null Schwankung 
des Stromes.

Wenn du die allerdings in Reihe betreibst, hast du z.B. nur noch 4 Volt 
Abfall am Widerstand (12 Volt - 4*2 Volt). Aber auch in diesem Fall ist 
die Schwankung, mal aus dem Bauch heraus geantwortet, recht minimal. 
Einfach mal Datenblatt vornehmen und Worst-Case Fälle nachrechnen.

Einer LED ist es ziemlich wurscht, ob die 15 oder 20 mA bekommt, 
vermutlich wird auch die Helligkeitsschwankung dir kaum auffallen, 
insofern die langsam genug passiert.

Autor: RalfP. (Gast)
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ok...

Ihr habt mir mit Euren zahlreichen Antworten echt weitergeholfen. Ich 
denke, daß ich es jetzt schaffe, eine zuverlässige 
Hintergrundbeleuchtung für mein LCD zu bauen.

Vielen Dank an alle.

Gruß Ralf

Autor: Falk (Gast)
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@Jens

>Auch Halbwissen hat seine Berechtigung

Ja, als schlechtes Beispiel.

>dienen, dieses Halbwissen zu untermauern. Genervte Äußerungen und
>Zurechtweisungen haben hier nichts zu suchen. Wenn du schlechte Laune
>hast, bleibe doch bitte fern. Das ist ja auch nicht das erste mal, dass
>du mit dieser "Ich bin der große King"-Mentalität aufgefallen bist.

Jawohl, Herr Blockwart.

>Du forderst von anderen, aufgrund ihres Halbwissens den Mund zu halten
>und ich fordere von dir, aufgrund deiner Arroganz das gleiche zu tun.

Das darfst du gern tun. Ich werde es unverzüglich nach dev/null 
weiterleiten.

@phil

>@falk wenn du halbwissen net magst dann mach n sinnvollen vorschlag und
>laber net dumm rum.

Tu ich nicht. Augen auf, ich hab mehrere substanzielle Antworten 
gegeben.

MfG
Falk

Autor: EBe (Gast)
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Hi,

Eine Lösung, die bei mir sehr gut funktioniert, nutzt den Intersil 
EL7630 IC. Es ist nicht die einfachste Lösung, aber eine hocheffiziente 
und stabile. Den IC bekommt man direkt bei Intersil.
Ich betreibe damit 6 Hintergrundbeleuchtungen (Lightboxes) von 
LCD-Displays, alles in Serie. Betrieb bei 5V DC.

Poti R32 kann durch ein PWM signal von uC ersetzt werden, oder man 
schickt das PWM Signal auf den Enable eingang. Damit lässt sich die 
Lichintensität gut kontrollieren, wenn man will.

Das Layout ist 1:1, einseitige SMD-Platine.
Das Design ist getestet und funktioniert 100%.

Viel Spass beim Nachbau!

Gruesse EBe

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