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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Luxeon per PWM an 12V betreiben und dimmen


Autor: Lars (Gast)
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Hallo

Es wurde ja schon viel zum Thema Lumileds und PWM geschrieben, nur 
wurden doch das noch nicht:

Mein Problem möchte Luxeon LEDs mit 3V oder so an 12V betreiben.

Mein Lösungsvorschlag:

-Atmel generiert PWM

-PWM geht über Widerstand direkt an LL-Mosfet

-Problem: Mosfet wird nur langsam aufgeladen, da der Atmel ein wenig 
braucht um die Gate Kapazität "voll zu machen" und ist bei hoher 
Frequenz oft nicht durchgeschaltet und wird warm

-daher, PWM-Frequenz 100HZ

-Problem: 100HZ PWM flackert und Lumiled bekommt 12V Stöße, statt 3V

-daher Glättelko (oder R-C-Kombination???--HILFE) parallel zur Lumiled



Geht das so?
Kann ich einfach so einen Glättelko verwenden um eine Gleichspannung zu 
erzeugen?
Reicht es wenn der Mosfet 350mA schalten kann (ziehen die Lumileds) oder 
muss er in den Zeiten, in denen er offen ist mehr können?
Braucht der Mosfet Kühlung? (Ich denke eigentlich nicht, da er ja immer 
durchgeschaltet ist)

Hoffe Ihr könnt mir ein wenig weiterhelfen

Autor: Lars (Gast)
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Ach ich hab ja was ganz wichtiges Vergessen:
In Reihe zur Lumiled kommt ein 0,5 Ohm Widerstand, die Spannung die an 
diesem abfällt kommt an den Atmel, der dann weiß, wie viel Strom fließt 
und dementsprechend die PWM und damit die Spannung und damit den Strom 
nachreguliert.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Nimm ne Spule und eine Schottky-Diode dazu, und fertig ist der Step-Down 
Drosselwandler.
Dann gibts auch kein Flackern mehr, und deine Widerstände fangen auch 
nicht das Rauchen an.
Unter Konstantstromquelle (MC34063, Step Down) gibts ein Beispiel, 
den MC34064 halt durch deinen µC ersetzen.

Autor: Lars (Gast)
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Danke erstmal

Aber:
Ich kann doch einen Atmel nicht einfach als Step-Down regler benutzen?!
Und warum sollten meine Widerstände rauchen?

Und die Diode parallel zum Ausgang und die Drossel wohin? Erkenn meinen 
Ansatz nicht ganz bei dem anderen wieder ;)

Autor: Norbert (Gast)
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Autor: Lars (Gast)
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mit 350mA?

Autor: Lars (Gast)
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Aber wie ist denn das mit der ursprünglichen Idee, sinnvoll, 
verbesserungsbedürfdig, oder sch..?

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Zu der Ursprünglichen Idee:
1) LED, 0.5Ohm Shunt, FET an 12V:
Gibt einen Peak-Strom während der On-Zeit von etwa 
(12V-4V)/0.5Ohm==16Ampere.
Das hält deine LED nicht aus, die ist sofort kaputt.

2) Zusätzlich Kondensator parallel zur LED.
Peak-Strom (in den Kondensator) ist noch größer (24A max), sobald der 
Kondensator aber voll ist (Spannung am Kondensator > Flussspannung LED), 
fliessen wieder 16A durch die LED => Kaputt.
Wenn die On-Zeit so kurz ist, dass sich der Kondensator nicht 
vollständig aufladen kann, leuchtet die LED auch nicht, da ihre 
Minimalspannung nicht erreicht wird.

3) Auf- und Entladen des Kondensators über je einen Widerstand:
LED überlebt (bei passenden Widerständen), aber die Verlustleistung ist 
ähnlich hoch wie bei einem einfachen Vorwiderstand, also bei z.B. 200mA:
(12V-4V)*0.2=1.6 Watt. Da braucht's also fette Leistungswiderstände.

Autor: Lars (Gast)
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OK, alles klar, werde dann mal schauen, wie das mit einer 
Step-Down-Schaltung funktioniert.

Danke

Autor: Lars (Gast)
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Ich glaub ich hab grad ne viel einfachere, billigere und vllt. auch 
bessere Lösung gefunden, ich nehm einfach 5V Ui und der rest läuft über 
Linearregler.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Lars wrote:
> Ich glaub ich hab grad ne viel einfachere, billigere und vllt. auch
> bessere Lösung gefunden, ich nehm einfach 5V Ui und der rest läuft über
> Linearregler.

Billiger?  Nur, wenn man die Energiekosten nicht mit einrechnet.

Muss es eigentlich ein Controller sein?  Es gibt massig Step-Down-
Regler-ICs, und viele davon kann man auch zu einer Stromregelung
(statt Spannungsregelung) überreden.  TI, Maxim und LT fallen mir
auf Anhieb ein als Hersteller.

Autor: GB (Gast)
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Ganz einfache Lösung:

PWM über Tiefpass (aktiv oder passiv ist egal) an einen OP, diesen als 
U/I-Verstärker beschalten, so daß du per PWM von 0 bis max. Strom 
stellen kannst, max.Strom so wählen, dass LED nicht zerstört werden 
kann.

GB

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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GB wrote:

> PWM über Tiefpass (aktiv oder passiv ist egal) an einen OP, diesen als
> U/I-Verstärker beschalten, so daß du per PWM von 0 bis max. Strom
> stellen kannst, max.Strom so wählen, dass LED nicht zerstört werden
> kann.

Genial einfach.  Viel mehr Aufwand als der Längsregler, mit ansonsten
gleichem Hauptnachteil: die überschüssige Leistung wird verheizt.

Autor: GB (Gast)
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Klar geht das auch mit jedem beliebigen current-mode PWM-Chip (z.B. 
UC2842/43/44/45). Duty-Cycle über PWM an VFB einstellbar, 
Strombegrenzung über Shunt an ISENSE.

GB

Autor: JLo0815 (Gast)
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