WS2812 Leuchtstärke

Gast #7022906
Wie verhält sich das Weißlicht wenn ich linear bestrome.
Jede Farbdiode max 20mA, dann verringern gleichmäßig bis zu 0mA.
Bleibt das Licht immer weiß und wie ist die Leuchtstärke im Verhältnis 
zum
Strom.
z.B.  jede Leuchtdiode 7mA,
ist die Leuchtstärke wie bei 21mA einer Bauwertgleichen Weißen 
Leuchtdiode?
Gast
Volle Energie mit 3*20 mA ist sehr hell und Weiß.
Ich möchte eben nur mit weniger Strom ein Weiß erzeugen.
..eben mit ca 20/3 mA.
Wird die Helligkeit auf 1/3 sinken oder ...
Gast
Bei den WS2812 ist das Verhältnis der Daten (0..255) zur empfundenen 
Helligkeit (0..100%) extrem UN-linear.

Bei meinen Anwendungen ergaben gleiche Werte für R/G/B ein ganz 
brauchbares WEISS, allerdings sollte eine Streuscheibe vor die LED um 
die Kanäle optisch besser zu "mischen".
Gast
Peter schrieb:
> Bleibt das Licht immer weiß

Nein. Bei meinem Test stieg der Grün-Anteil beim verringern des Stromes. 
Für eine Zimmerbeleuchtung war der Effekt (für mein Empfinden) 
vernachlässigbar gering. Aber wer damit Fotos machen will, der wird das 
schon merken.

Die Helligkeit hängt bei allen LEDs in ihrem normalen Betriebsbereich 
fast linear von der Stromstärke ab. Unser Auge empfindet Helligkeit aber 
logarithmisch.

Irgendwo unterhalb von 1mA wird der Wirkungsgrad jeder LED deutlich 
schlechter. Aber da die WS2812 mit PWM arbeitet, ist sie von dem Effekt 
nicht betroffen.

Ganz "oben", wenn die LED heiß wird, sinkt nicht nur die Lebensdauer 
rapide ab, sondern auch der Wirkungsgrad sinkt ein bisschen.
Gast
Nochmal, da der TO scheinbar nicht in der Lage ist das Datenblatt zu 
lesen oder gar zu verstehen. Die ws2812 ist eine LED mit eingebauten 
Controller und Konstantstrom, welche via PWM gedimmt wird. Da ändert 
sich der Strom durch die einzelnen LEDs nicht. Daher ist das ganze 
geschwafel über mA hier völlig fehl am Platz.
Gast
Das Weiß der WS2812 ist grausam.
Da fehlt einfach viel zu viel im Spektrum, wenn man weiß aus rot, grün 
und blau mischt.

Echtes Weiß sieht einfach besser aus.
Bitte mal die SK6812 anschauen, die hat außerdem eine höhere 
PWM-Frequenz. Das flackert weniger.
Weder grausiges Weiß noch flackerndes Licht will man bei Beleuchtung 
haben.

Falls es RGB braucht, dann nimm was, was auch echtes Weiß drauf hat.
Gast
Die SK6812 gibt es auch als RGBW Variante mit zusätzlichen Kanal für 
Weiß
Da hat man dann die Wahl zwischen warm weiß, neutral weiß oder kalt weiß 
für den zusätzlichen Emitter. Die Funktionsweise bleibt identisch, man 
muss nur ein Byte mehr ins Schieberegister packen, um den vierten Kanal 
zu bedienen.
Gast
Jens schrieb:
> Die SK6812 gibt es auch als RGBW Variante mit zusätzlichen Kanal für
> Weiß

Das ist dann ganz was anderes. Die heißen allerdings SK6812RGBW-xx 
(xx=BW, NW oder WS). Wenn es um abstimmbares Weiß geht, muss man auch 
die SK6812WWA mit warmweißer, kaltweißer und Amber-LED nennen.
http://www.normandled.com/upload/201805/SK6812RGBX-XX%20Datasheet.pdf
http://www.normandled.com/upload/201603/SK6812%20WWA%20LED%20Datasheet.pdf

Die verwende aber alle PWM zur Helligkeitssteuerung. Mit 
Stromeinstellung ist da nichts.
Wolfgang schrieb:
> Früher (tm) zumindest galt bei Monitoren 70 Hz als absolut flackerfrei.
> Da sind selbst 400 Hz schon weit von entfernt.

Ja – aber bei Monitoren hast du keine Dunkelzeiten von 90% oder mehr, 
wie’s bei den via PWM gedimmten WS2812 und Co. halt der Fall sein kann. 
Denn da fällt das Flimmern auch bei 400Hz deutlich ins Auge, spätenstens 
bei schnellen Bewegungen.
Wolfgang schrieb:
> Früher (tm) zumindest galt bei Monitoren 70 Hz als absolut flackerfrei

auch weil man von 50Hz Netzfrequenz ausging und die Nachleuchtzeit im 
Phosphor passend eingestellt war!
Es gab immer einen Zusammenhang.
Heute mit Flackerlichtquellen mit Schaltnetzteilen verschiedener 
Frequenzen nicht mehr so leicht passend zu erstellen. Optimal wäre kein 
Flackern, also DC bei Leuchtmittel.
Gast
Jens schrieb:
> Die ws2812 ist eine LED mit eingebauten
> Controller und Konstantstrom, welche via PWM gedimmt wird.

Das würde ich auch sagen.

> Da ändert
> sich der Strom durch die einzelnen LEDs nicht.

Das ist natürlich Fachlicher Unsinn.

> Daher ist das ganze
> geschwafel über mA hier völlig fehl am Platz.

Die Helligkeit ist immer vom Strom abhängig, wenn auch nicht linear.

Jack V. schrieb:
> Ist er nicht. Schau doch einfach mal ins Datenblatt, wie angeregt wurde,
> und erkenne, dass deine Vorstellung von der Funktionsweise falsch ist.

Na dann beurteile seine Antworten über den Strom.
Gast
Peter schrieb:
>> Da ändert
>> sich der Strom durch die einzelnen LEDs nicht.
>
> Das ist natürlich Fachlicher Unsinn.

Fakt ist, dass der Strom, wenn man es idealisiert betrachtet, bei PWM 
nur zwei verschiedene Werte annimmt, unabhängig von der eingestellten 
Helligkeit.
Gast
Wolfgang schrieb:
> Fakt ist, dass der Strom, wenn man es idealisiert betrachtet, bei PWM
> nur zwei verschiedene Werte annimmt, unabhängig von der eingestellten
> Helligkeit.

Wenn du so argumentierst, dann kann es nur unsachlich werden.

Scheinbar blödeln nur viele herum, ohne inhaltlich auf die Frage 
eingehen zu wollen.
Peter schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Fakt ist, dass der Strom, wenn man es idealisiert betrachtet, bei PWM
>> nur zwei verschiedene Werte annimmt, unabhängig von der eingestellten
>> Helligkeit.
>
> Wenn du so argumentierst, dann kann es nur unsachlich werden.
>
> Scheinbar blödeln nur viele herum, ohne inhaltlich auf die Frage
> eingehen zu wollen.

Bevor du dich über Unsachlichkeit anderer auslässt, definiere mal, was 
du unter einer "bauwertgleichen weißen Leuchtdiode" verstehst. Die 
Lichtstärke der jeweiligen LEDs steht übrigens im Datenblatt, damit 
kannst du die Helligkeit verschiedener LEDs vergleichen, die spektralen 
Eigenschaften natürlich nicht.
Gast
Peter schrieb:
> Wenn du so argumentierst, dann kann es nur unsachlich werden.

Wenn dir die Grundlagen fehlen, um die Helligkeitssteuerung über PWM zu 
verstehen, könntest du erstmal nachlesen, bevor du die 
Argumentationsebene wechselst.
Gast
Wolfgang schrieb:
> Wenn dir die Grundlagen fehlen, um die Helligkeitssteuerung über PWM zu
> verstehen, könntest du erstmal nachlesen, bevor du die
> Argumentationsebene wechselst.

Wenn von LED Strom gesprochen wird ist Dieser  proportional auch 
Unliniar
zur Helligkeit.
Das ist Analog wie Digital(PWM) gleich.

..und wo steht im Datenblatt z.B. WS2812 das bei einer Bestromung von 5 
mA
je Diode , welches Weiß zu sehen ist.
Ist es noch Weiß, oder gibt es eine Farbverschiebung.
Das hat bis jetzt nur Einer aus eigenen Versuchen dargestellt.

Nach meiner Meinung dürfte 5 mA  Stromfluss etwa 25% zu 75% PWM
Impulsverhältnis stehen.

@Wolfgang,
dein Beurteilungsvermögen ist grottenschlecht.
Inhaltlich sind deine Antworten völlig unnötig.
Du solltest deine Zeit nicht hierfür opfern und den Hilfreichen den 
Platz überlassen.
Gast
Andreas B. schrieb:
> NOCHMAL: Es wird bei der WS2812 NICHT der Strom gesteuert.
> Lies jetzt endlich mal das DB und lese was eine PWM ist.

..auch für dich,ich steuere über Die Daten die PWM jeder LED
und messe den Strom.
Hast du noch nie den Strom einer WS2812 gemessen.
Der LED interne (PWM) Srom interessiert doch keinen Menschen.
den Kannst du auch nicht beeinflussen.

Bei max PWM fließen 20 mA je Diode,das dürfte die Konstantstromquelle
machen.
Bei 50 % PWM könnte sogar 30 mA durch jede Diode fließen, ohne zu 
überlasten.

Sind die Konstantstromquellen vielleicht dynamisch ausgelegt
Gast
Peter schrieb:
> Ist es noch Weiß, oder gibt es eine Farbverschiebung.

Wenn du "sauberes" Weiß haben willst, bist du wie schon gesagt bei einer 
reinen RGB-LED wie der WS2812 an der falschen Adresse.
Grund siehe hier: 
https://www.led-studien.de/farbqualitaet-farbwiedergabe-cri/
Weißes LED-Licht hat ein breiteres Spektrum und nicht nur drei Zacken 
bei Rot, Grün und Blau.
Diesen Unterschied sieht man vor allem daran, dass Farben unnatürlich 
und blass aussehen, obwohl das Licht hell wirkt.

Peter schrieb:
> ..und wo steht im Datenblatt z.B. WS2812 das bei einer Bestromung von 5
> mA

Nirgends, weil du die interne Konstantstromquelle gar nicht beeinflussen 
kannst.
Peter schrieb:
> Hast du noch nie den Strom einer WS2812 gemessen.
Nein, das ist unnötig, weil stets der Maximalstrom in den On- Phasen 
fließt (16mA bei der WS2812C). Was Du mißt, ist der Durchschnittsstrom. 
Und für den interessiert sich die LED Farbe nicht.

Peter schrieb:
> Bei 50 % PWM könnte sogar 30 mA durch jede Diode fließen, ohne zu
> überlasten.
Wie kommst Du auf dieses schmale Brett? 16mA fließen pro Diode bei 100% 
PWM. Und bei anderen PWM Werten entspricht der anteilige 
DURCHSCHNITTSSTROM exakt den PWM Wert.
Und ja, die Leuchtstärke ist exakt linear vom Wert der PWM abhängig 
(weil die LED eben immer mit Konstantstrom läuft). Und die Leuchtstärke 
hat eben wenig mit der wahrgenommenen Helligkeit zu tun.
Und bevor Du hier jeden wegen vermeindlicher Blödheit anmachst, geh mal 
in Dich und denk mal an die Story mit den Falschfahrer auf der Autobahn.
Gast
Andreas B. schrieb:
> Was Du mißt, ist der Durchschnittsstrom.
> Und für den interessiert sich die LED Farbe nicht.

...genau, davon spreche ich von Anfang an.
Der interessiert mich, nicht der Impulsstrom in den LEDs.

Bei meinen strips wurde aber bei Max PWM 3*20 mA gemessen.
Das ist Weiß.
wenn jetzt 3*7 mA gemessen wird, ist es noch weiß.
Das ist natürlich der Durchschnittsstrom der WS2812 von 21 mA.
Gast
Peter schrieb:
> ...genau, davon spreche ich von Anfang an.
> Der interessiert mich, nicht der Impulsstrom in den LEDs.

Das hast du aber von Anfang an nicht so formuliert. Sondern irgendwas 
von Strom einstellen gefaselt. Und nochmal zum Aufschreiben. Die 
Leuchtstärker einer WS2812 ist abhänig vom Tastverhältnis der PWM. Der 
mittlere Strom, der sich einstellt, ist eine direkte Folge der PWM. 
Somit hast du in deiner Argumentationskette einen wichtigen Punkt 
übersprungen. Der Unterschied. Bei einer einfachen LED bestimmt der 
Strom den Arbeitspunkt und die abfallende Spannung. Daraus ergibt sich 
wie man in diversen Datenblättern sehen kann, eine nicht lineare 
Ändeurng der Leuchstärke. Bei der WS2812 haben wir es wie gesagt mit PWM 
Dimmung zu tun und die ist, bis auf die Regelgenauigkeit der 
Stromquelle, linear zum Tasteverhältnis.
Gast
Andreas B. schrieb:
> Leds leben laenger wenn sie nicht zu heiss werden. Mit der Leistung hat
> das nur indirekt zu tun.

Das Hauptproblem ist wohl eher die "Viel hilft viel" Mentalität. Im 
Supermarkt greifen alle immer nach der Glühbirne mit der größten Watt 
Zahl, um sich später zu beklagen, dass sie in dem engen Lampengehäuse 
heiß werden bzw. frühzeitig ausfallen.

Der Witz ist: Wenn ich eine Lampe nehme die laut Aufkleber für maximal 
40W ausgelegt war und ich eine dementsprechende LED Lampe einsetze, dann 
funktioniert das auch fast immer tadellos. Aber nein, man will ja immer 
mehr.
Gast
Das war ein Scherz, weil stefanus in anderen Threads mehrfach behauptet 
hat, dass Leuchtmittel mit weniger Leistung kälter betrieben würden und 
länger lebten.
Peter schrieb:
> Der LED interne (PWM) Srom interessiert doch keinen Menschen.
> den Kannst du auch nicht beeinflussen.

Ja eben. Aber du bist doch der, der die ganze Zeit einen Strom vorgeben 
will:

Peter schrieb:
> Wie verhält sich das Weißlicht wenn ich linear bestrome.

Peter schrieb:
> ..und wo steht im Datenblatt z.B. WS2812 das bei einer Bestromung von 5
> mA je Diode , welches Weiß zu sehen ist.

Die WS2812 "bestromt" man aber nicht, sondern gibt ihnen eine konstante 
Spannung und stellt dann über das Interface ein, wie hell sie sein 
sollen. Dann sucht sich das Ding selbst aus, wieviel Strom es dafür im 
Schnitt haben will. Was willst du da also "bestromen"?
Gast
Rolf M. schrieb:
> Ja eben. Aber du bist doch der, der die ganze Zeit einen Strom vorgeben
> will:

Natürlich, ich steuere die WS2812 mit dem Protokoll an und messe den 
aufgenommen Strom.

Ich konnte doch nicht Ahnen, das hier Einige auf den Gedanken kommen, 
die
WS2812 direkt analog ansteuern zu wollen.
Wie soll das denn gehen.Deshalb habe ich darüber keinen Gedanken 
verschwendet, muss aber jetzt sehen das Fachleute Dies mir unterstellen 
wollen, worüber ich ein wenig lächeln muss.

Vielleicht ist es So verständlicher.

Ich messe den aufgenommenen Strom von ca 21 mA der WS2812, wobei jeden 
Kanal
7 mA zugeordnet wird.Dies erreiche ich durch die Digitale 
Protokollansteuerung aller drei Farben mit gleicher PWM.

Ist die Farbe noch reines Weiß?
Peter schrieb:

> Ist die Farbe noch reines Weiß?

Im Rahmen der Toleranzen, ja. Wie Stefan beobachtet hat, nein.

Hintergrund dazu:

https://www.digikey.de/en/articles/led-color-shift-under-pwm-dimming

Betrifft ALLE LEDs, Daten dazu in der Regel nicht verfügbar, praktische 
Auswirkungen je nach Anwendungsfall vermutlich meist unbedeutend 
angesichts ohnehin vorhandener Exemplar- und Chargenstreuungen.

Wer es genau wissen und kompensieren will, braucht halt die 
entsprechende Farbmesstechnik für einige (10) kEuro und muss die PWM 
anpassen.
Gast
Peter schrieb:
> Ist die Farbe noch reines Weiß?

Das kommt drauf an, was du als reines Weiß bezeichnest.
Wenn du mit dem Auge rein guckst oder eine weiße Fläche beleuchtest, 
sieht es weiß aus, zumindest wenn ein Diffusor davor ist.
Wenn du etwas farbiges damit beleuchtest, kann der Farbeindruck kräftig 
falsch sein, weil RGB-LED-Licht ≠ Temperaturstrahler
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_K%C3%B6rper
Gast
Andreas B. schrieb:
> Peter schrieb:
>> Hast du noch nie den Strom einer WS2812 gemessen.
> Nein, das ist unnötig, weil stets der Maximalstrom in den On- Phasen
> fließt (16mA bei der WS2812C). Was Du mißt, ist der Durchschnittsstrom.

...ist das nicht der Mittelwert?

..wenn ich von der WS2812 spreche , meine ich natürlich immer alle 3 
Farbkanäle.

wieso fließen bei dir nur 16mA.

Ich würde sagen es sind 3*16 mA.
Jede Farbled der WS2812 hat eine Konstantstromquelle?

Du bringst mich damit ein wenig durcheinander.
Peter schrieb:
> wieso fließen bei dir nur 16mA.

Weil ich von einer LED gesprochen habe. Und eine WS2812 hat eben drei.
Nochmal: Eine Strommessung ist ziemlich sinnlos, weil Du den 
Durchschnitt aller 3 PWM gesteuerten LEDs plus der zugehoerigen 
Elektronik misst.
-> Aussagekraft=0

> Du bringst mich damit ein wenig durcheinander.
Das bist Du schon die ganze Zeit. Wenn Du die WS2812 vor Dir liegen 
hast, dann schau Dir die Farbe und Helligkeit doch selbst an. Wozu 
fragst Du hier eigentlich?
Gast
Durch die einzelnen LEDs der WS2812 fließt ein Konstanter (nicht 
veränderbarer) Strom. Einheit währe A

Eine Messung des Stromes über eine Zeitspanne („Durchschnittsstrom“) 
währe dann eher von der Einheit Ah.
Gast
Andre schrieb:

> Eine Messung des Stromes über eine Zeitspanne („Durchschnittsstrom“)
> währe dann eher von der Einheit Ah.

So ein Unsinn. Was lernt man heutzutage in Mathematik/Physik?

Also, in Wirklichkeit hat natürlich ein Durchschnittswert exakt dieselbe 
Einheit wie die zu seiner Berechnung benutzte Werte. Irgendeine Zeit 
spielt da keinerlei Rolle, sondern nur die Werte selber und die Anzahl 
der zu Berechnung genutzten Werte. Und letzteres wird durch die 
Berechnungsvorschrifft des Durchschnitts eben gerade eleminiert. Was 
bezüglich der Einheit bleibt, ist die Einheit. Nicht mehr und nicht 
weniger.
Gast
Andre schrieb:
> Durch die einzelnen LEDs der WS2812 fließt ein Konstanter (nicht
> veränderbarer) Strom. Einheit währe A
>
> Eine Messung des Stromes über eine Zeitspanne („Durchschnittsstrom“)
> währe dann eher von der Einheit Ah.

Weder die deutsche Sprache noch Einheiten im Messwesen scheinen dein 
Ding zu sein.
Si tacuisses, philosophus mansisses
Gast
Warum nicht einfach mal für jede der drei Farben eine Messkurve 
(I/bytewert) aufnehmen?
Das wären 3 x 256 Messungen.
Daran sollte man dann sehen, welchen Strom welche LED bei welchem 
Bytewert aufnimmt.
Darüber könnte man dann vom Strom auf die Helligkeit schließen.
Oder irgendwelche anderen Schlüssse ziehen.
Gast
STK500-Besityer schrieb:
> Warum nicht einfach mal für jede der drei Farben eine Messkurve
> (I/bytewert) aufnehmen?

Warum wohl ...

> Das wären 3 x 256 Messungen.

Eben, so etwas versucht man zu vermeiden, wenn die Daten nicht aus einer 
automatischen Maschine heraus purzeln.

Um Stromverlauf und Helligkeit zu beurteilen, würde es völlig 
ausreichen, auf der Kennlinie 8 oder 16 Werte je LED zu messen.
Gast
Wolfgang schrieb:
> Eben, so etwas versucht man zu vermeiden, wenn die Daten nicht aus einer
> automatischen Maschine heraus purzeln.
Statt hier lieber stunden-/tagelang rumzudiskutieren, hätte man das auch 
schon (manuell) erledigen können.
Wenn man sowieso einen µC einsetzt, kann man damit auch den Strom 
messen...

> Um Stromverlauf und Helligkeit zu beurteilen, würde es völlig
> ausreichen, auf der Kennlinie 8 oder 16 Werte je LED zu messen.
Vermutlich.
Gast
STK500-Besitzer schrieb:
> Statt hier lieber stunden-/tagelang rumzudiskutieren, hätte man das auch
> schon (manuell) erledigen können.

Deswegen kann man diese Frage im Forum stellen, da vielleicht dies schon 
Einige gemacht haben und ihr Wissen mit uns teilen.

Danach stellt dieses Wissen Tante Goggel zur Verfügung.
Gast
Peter schrieb:
> Deswegen kann man diese Frage im Forum stellen, da vielleicht dies schon
Warum sollte man das Tun?
Das hat hier bis jetzt noch niemanden interessiert.

> Einige gemacht haben und ihr Wissen mit uns teilen.
Das fällt unter das Thema "Dokumentation" - da stellen sich Entwicklern 
die Fußnägel hoch, und sie vermeiden es soweit möglich.

> Danach stellt dieses Wissen Tante Goggel zur Verfügung.
Falls Google gemeint ist: Ja, das ist eine Datenkrake.
Gast
Peter schrieb:
> Deswegen kann man diese Frage im Forum stellen, da vielleicht dies schon
> Einige gemacht haben und ihr Wissen mit uns teilen.

Jeder, der RGB-LEDs wirklich verstanden hat, weiß auch, dass das 
Weisslicht, dass sich damit erzeugen lässt, einen so schlechten CRI 
besitzt, dass ein ggf. etwas unterschiedliches Sättigungsverhalten die 
Sache kaum schlimmer machen kann.
Gast
Wolfgang schrieb:
> einen so schlechten CRI
> besitzt,

Deshalb fragte ich, das bei dem aufgenommenen Strom einer WS2812(3 
Kanäle je 7mA)
ob dieses Weiß durch eine Weisße bei einen Strom von 21mA besser und 
heller ist?

Gibt es LED Stripps weiß, welche einzeln adressierbar sind,
oder kann man nur RGBW stripps nehmen.
Gast
Peter schrieb:
> Verstehe ich das richtig, es ist das gleiche Protokoll wie für WS2812.
>
> ich könnte also die WS2812 und SK6812WWA in Serie kombinieren.

Ob an dem LED-Controller eine rote, eine blaue und eine grüne oder nur 
weiße LEDs hängen, ist dem Controller ziemlich egal.
Bei meinen Eisenbahnhäuschen (Spur N) funktioniert es.
Den WS2812-Controller gibt es auch einzeln ohne LEDs. Da kann man dann 
auch bedrahtete dranlöten.

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