LED Helligkeit - Strom sparen durch anblitzen ?

das kannst du machen. Allerdings hast du bei selben Strom mit 50% duty 
nur mehr die halbe Lichtstärke (für das Auge erkennbar). Du musst also 
den Strom verdoppeln.

Zeichne dir am besten ein Strom/Zeit diagramm, Berechne die Fläche unter 
der Kurve. Wenn die Fläche unter dem Sprung gleich der 20mA im DC 
Betrieb ist, dann ist auch die Beleuchtungsstärke die selbe.

Was die beiden Antworter damit sagen wollten: Nein, das geht nicht.
Auch das Nachleuchten der Bildröhre spart keinen Strom, sondern sorgt 
nur dafür, daß das Licht über eine längere Zeit verteilt abgegeben wird.

Das rauscht ja hier :)

PWM ist mir schon klar, darauf bezog sich meine Frage nicht.
Ich wollte eigentlich nur wissen, ob das Auge bei 50% duty cycle den 
Mittelwert wahrnimmt, oder ob die Netzhaut den kurzen hellen 
Leuchtimpuls quasi während des off-cycles speichert.

Die Netzhaut ist träge und mittelt (ab einer gewissen Frequenz 
natürlich).
Sonst wäre ja mit PWM keine Helligkeitsregelung möglich.

Hallo,

ich habe hier noch ein uraltes Datenbuch HD1133o (Siemens) bei dem der 
notwendige Gleichstrommittelwert für Multiplexbetrieb angegeben ist.

Bei 1:6 bzw. 1:8 Multiplex ist bei roten LEDs ca 8mA anstelle 10mA 
Mittelwert erforderlich um auf gleiche Helligkeit wie bei Dauerbetrieb 
zu kommen. (also ca 20% weniger mittlerer Strom)

bei gelb/orange/grün sind je nach Farbe ca 2.5 - 3 mA anstelle 5mA 
notwendig.
Also je nach Farbe 40-50% weniger mittlerer Strom.

Gruß Anja

Nach meinen Erfahrungen Leuchten Leds mit viertelsem Strom noch 
Dreiviertel so hell wie mit Nennstrom. Durch Dimmung Lässt sich also 
sehrwohl Strom sparen. Standart-Leds können zu anzeigezwecken mit 0,3-2 
mA betrieben werden, das reicht locker um eine gut sichtbare Helligkeit 
zu erzeugen.
Nimm mal ein 100kOhm Poti in reihe mit Standart Led, 100.00mA Messgerät 
und 220Ohm Schutzwiderstand an 9V und Dreh am Poti. Du wirst erstaunt 
sein.
Bei 47Kohm vorwiderstand reicht ein 5.5V 1F Goldcap für 24-30h sichtbare 
Anzeigehelligkeit.

>Sonst wäre ja mit PWM keine Helligkeitsregelung möglich.
Ist schon komisch; sobald man's liest fasst man sich an den Kopf und 
sagt: "Na klar" !

@Anja
Danke (!) das gibt mir Hoffnung ein wenig zu sparen - ich probier's aus.


[closed]

Das geht auf jeden Fall.
Beim Dimmen von LEDs mittels PWM ist der Zusammenhang zwischen mittlerem 
Strom und wahrgenommener Helligkeit stark nichtlinear, und zwar in die 
"Energiesparende" Richtung.
Deshalb erfordert das Dimmen von LEDs per PWM im unteren 
Helligkeitsbereich eine sehr viel höhere Auflösung des Duty Cycle als 
man erwarten würde.

Es hängt allerdings auch vom LED-Typ ab. Bei einigen LED-Typen lässt der 
Wirkungsgrad mit steigendem Strom stark nach, hier gibt das Datenblatt 
manchmal Auskunft.
Das bedeutet, die doppelte elektrische Leistung bringt nicht die 
doppelte optische Leistung.

>Es wird eine Menge darüber erzählt, das schnell 'gepulstes' Licht (kein
>Blinklicht) vom Auge besser wahrgenommen wird, aber das ist Unsinn.

Was man aber sieht, wenn man hinter so einem Auto herfährt, ist, daß die 
Rücklichter zu "hüpfen" scheinen, wenn sie sich im Sichtfeld bewegen. 
Das gleiche kann man erkennen, wenn man beispielsweise auf einen 
netzbetriebenen  Radiowecker schaut und schnell den Kopf dreht. Auch 
hier scheint die Anzeige im 100Hz Rhythmus zu hüfen.

>Oder ggf. auch eine höhere Helligkeit erreichen, in dem man bei 50% duty
>cycle mit doppeltem Strom treibt ?

Probiers doch einfach aus und berichte hier!

Ich kann mich dunkel an eine Application Note erinnern, in der genau das 
thematisiert war. Ich glaube, die war Hewlett Packard, ist aber schon 
länger her. Demnach kann in der Tat durch Multiplexing Strom gespart 
werden. Mit anderen Worten: Multiplext man eine LED, kann bei gleicher 
Helligkeitsempfindung der Mittelwert des gepulsten Strom verkleinert 
werden.

Falk Brunner schrieb:
> Das ist glaub ich ein Verständnisfehler.

Ich hab mal den fraglichen Teil aus dem Datenbuch eingescannt. Ich 
interpretiere dies nicht als "Strombelastbarkeit".

Wobei das ganze nicht unbedingt bei heutigen Anzeigen noch gelten muß.

Gruß Anja

>Ich hab mal den fraglichen Teil aus dem Datenbuch eingescannt. Ich
>interpretiere dies nicht als "Strombelastbarkeit".

Hhm. Was ich meinte, ist, daß die Helligkeitsempfindung (...empfindung!) 
gleich bleibt, obwohl die LED physikalisch dunkler wird. Es soll sich um 
einen unlinearen Effekt der Lichtrezeptoren des Auges handeln.

Im Datenblattauszug ist dagegen von "Lichtstärke" die Rede. Kurious...

>Bei höherem Strom wird die LED effizienter, wie man in dem von mir
>verlinkten Beitrag entnehmen kann.

Ja, genau, du hast völlig Recht! Hat eine LED beispielsweise bei 10mA 
100% Lichstärke (normiert), besitzt sie bei 1mA nicht 10%, sondern 
eventuell nur 5%. Durch das Multiplexen mit höherem Strom ist deshalb 
die mittlere Lichtstärke höher.

Hier mal ein aktuelles Datenblatt

http://www.avagotech.com/docs/5988-1737EN

Ich interpretiere mal:
rot: (Fig 5): hat bei 10 mA die höchste Effizienz.

grün (Fig 11) bei 55 mA
übrige Farben bei 110 mA

Gruß Anja

>Ich interpretiere mal:
>rot: (Fig 5): hat bei 10 mA die höchste Effizienz.

Genau, dann macht das Ganze Sinn.

Wo hatte ich das bloss aufgeschnappt, dass man bestimmte LEDs mit 2A 
pulsen darf?
Also ich sehe das als ziemlich interessant an, das Pulsen von LEDs.

Ich habe mal oberflächlich mit EMP-Erzeugung begonnen und Pulsströme von 
einigen kA durch Kabel gejagt.
In die Nähe der Kabel brachte ich dann LEDs, welche mit einem Draht 
kurzgeschlossen worden waren.

Das grosse dI/dt-Verhältnis induzierte dann nette Spannungen im 
Kurzschlussdraht an der LED.
Je näher ich die LED an den Erreger-Leiter brachte, desto bläulicher 
wurden die Lichtimpulse von dieser ->türkisen<- LED.

Meine Theorie ist nun, dass die äusserst stromstarken Impulse, die 
schliesslich an der LED anliegen, die Elektronen in höhere Bahnen 
bewegen können, als es der gleiche mittlere DC-Strom zu tun vermag.

Was spricht dafür/dagegen?


Da dies allerdings die Holzhammermethode war, überlebten die LEDs nicht 
sonderlich lange.
Ich habe zugegebenermassen auch nichts gegen den Rückimpuls unternommen 
(keine antiparallele Diode o.ä.).


Ich meine allerdings, dass man eine blaue LED "in Richtung blauviolett" 
bewegen könnte, wenn man alles sorgfältig aufbauen und durchrechnen 
würde. ;)


Trotz OT (es ging ja um den Stromverbrauch) - Haltet ihr deratiges für 
möglich?

Spontan überlegt würde ich dazu einen HC14 plus Beigemüse und einen 
TC4452(MOSFET-Treiber) miteinander kombinieren und das mal mit einem 
100Ohm-Vorwiderstand an 12V ausprobieren.
Wenn keine Probleme auftreten, könnte man den Widerstandswert ja langsam 
bis auf 10...20Ohm reduzieren. :D

> Bei höherem Strom wird die LED effizienter, wie man in dem
> von mir verlinkten Beitrag entnehmen kann.

Du solltest ihn schon lesen. In ihm steht:

"Schon gar nicht darf man von einer LED auf andere Typen 
verallgemeinern."

Für Stefan gibt es eine klare Antwort:

Das AUGE nimmt doppelte Helligkeit über die halbe Zeit als gleich hell 
wahr zu konstant leuchtender halber Helligkeit.

Da ist also mit Pulsen von LEDs nichts zu gewinnen. Lediglich 
Blinklichter sind auffälliger wegen des erkennbaren Blinkens. Flimmern 
hingegen nervt (siehe Autorückleuchten oder Multiplex-LED-Anzeigen).

Eine LED hat einen Betriebpunkt maximaler Belastbarkeit und einen Punkt 
maximaler Effizienz. Bei manchen LEDs liegt der Helligkeitpunkt unter 
der Belastbarkeitsgrenze, dort kann man also, wenn man die maximale 
Helligkeit nicht braucht, auf maximale Effizienz zurückschalten. Das 
macht man aber gerade NICHT durch Pulsen der LED. Bei anderen LEDs liegt 
der Punkt maximaler Effizient über dem Punkt maxiamler Belastbarkeit. 
Dort kann man durch Pulsen so viel Strom durch die LED schicken daß sie 
maximal effektiv ist, ohne sie auf Dauer zu überlasten.