Ich möchte 50 W-LEDs am 230 V-Netz betreiben, und mit einem PWM-Signal (ca. 150 bis 300 Hz) eines Mikrocontrollers dimmen. "Zufällig" benötigt der 50 W-Emitter Huey Jann HPR40E-19K50BW: http://www.leds-and-more.de/catalog/product_info.php?products_id=862&osCsid=bc7d96b62a833ac3111f3e04f42eb9ce bei ca. 28 V genau die 1,75 A, die die Konstantstromquelle LPC-60-1750 von Mean Well liefert: http://www.elpro.org/shop/shop.php?p=60+Watt%2C+IP67%2C+fester+Ausgangsstrom Etwa 20 Euro für eine komplette Konstantstromquelle zum Netzanschluß dürften auch beim Selbstbau - komplett und sicher im Gehäuse - kaum zu unterbieten sein, oder doch? Aber nun meine eingentliche Frage: Reichen die vier zusätzlichen Bauteile tatsächlich aus, die LED "vernünftig" per PWM zu dimmen? Der IRL540 schaltet bei 2,5 V auf ca. 65 mOhm Durchgang, das 3 bis 5 V-Signal vom Controller sollte also spannungsmäßig ausreichen. Die Leitung bis zum Controller kann aber gut 10 m lang werden - kommt das Steuersignal dann noch sauber (Flankensteilheit) genug an? Ist es ratsam, eine abgeschirmte Leitung dafür zu verwenden? Überhaupt: funktioniert das so einfach? Danke für jeder Aufklärung! (Anm.: Die LED gibt es VIEL günstiger, aber der angegebene Link zeigt auf den ersten Blick die grundsätzlichen Betriebsdaten... ;-) )
Hallo Du hast so noch keinerlei Potentialtrennung. Ansonnsten sollte es funktionieren. Gruss Bernd
Kommt auf das Regelverhalten der Stromquelle an, im Gegensatz zu einer Spannungsquelle steigt bei einer Stromquelle die Spannung in einer Aus-Phase bis auf einen bestimmten Maximalwert an, um dann in der Ein-Phase soweit abzusinken bis der gewünschten Strom erreicht ist. Je nach Regelgeschwindigkeit und PWM kann das dazu führen, daß die Stromquelle nicht mehr richtig arbeitet. Aber probier's aus, Netzteil kostet ja nicht viel. Potentialtrennung hast Du natürlich bereits durch das Netzteil.
Ist bei der Quelle am Ausgang ein Kondensator parallelgeschaltet, wird dieser während der PWM-Aus-Phase auf eine höhere Spannung als die LED- Flussspannung geladen und gibt seine Energie beim nächsten Einschalten an die LED ab. Im Mittel bleibt dadurch der LED-Strom etwa konstant, so die LED nicht wesentlich dunkler wird, dafür aber unschöne Stromspitzen abbekommt. Eine Dimmwirkung ist erst erkennbar, wenn die Aus-Phasen so lang sind, dass während dieser Zeit die Spannungsbegrenzung von 34V erreicht wird. Die Stromspitzen, die evtl. auch eine leichte Farbverän- derung der LED bewirken, hast du aber immer noch. Hat die Quelle am Ausgang keinen Kondensator, enstehen durch die interne Serieninduktivität beim Ausschalten Spannungsspitzen, die evtl. deinen Mosfet zerstören. Aber Versuch macht kluch. Falls du ein Oszi zur Verfügung hast, kannst du ja die Spannungs- und Stromverläufe in einer Testschaltung (evtl. mit billigen Ersatzbauteilen, falls etwas kaputt geht) messen. Edit: Hier ist die Innenschaltung einer KSQ von einem anderen Hersteller, ich vermute aber, dass die alle ähnlich aufgebaut sind: http://www.ledstyles.de/ftopic8038.html Es sieht also so aus, dass der Mosfet geschützt ist, dafür aber Stromspitzen in der LED enstehen. Evtl. kannst du dein Vorhaben dadurch realisieren, dass du den LED-Strom nicht direkt schaltest, sondern der KSQ über den internen Optokoppler U2 mitteilst, dass sie den Strom selber abschalten soll, so wie es ja für die Strom- und Spannungsbegrenzung bereits gemacht wird. Allerdings wird wegen C990, L und C991 der Strom nur langsam abgeschaltet, so dass er sich bei höherer PWM-Frequenz je nach Tastverhältnis auf einem Wert zwi- schen 0 und 1,75A einpendeln wird, was aber unschöne Farbveränderungen bewirkt.
Herzlichen Dank für alle Ratschläge! Die Problematik bezüglich des Hochlaufens der KSQ-Spannung während "PWM-OFF" - und der dadurch in Verbindung mit den Elkos am Ausgang verbundenen heftigen Stromspitze zu Beginn von "PWM-ON" hatte ich überhaupt nicht bedacht. Besonderen Dank an Yalu - Deine Ausführungen und der Link auf den Schaltungsauszug haben schon einmal auf perfekte Weise das Wochenende gerettet: Bis auf die LPC-60-1750-KSQ hatte ich alle Teile zur Hand - und dann noch einen alten Schaltregler mit fixen 48 V / 2 A gefunden (Serverschrank-Lüfter-Netzteil). Dessen originale Spannungs-Regelschaltung mit einem TL421 habe ich bis zum Optokoppler hin entfernt, und dann Ausgang und Optokoppler so verschaltet wie in der Eaglerise-KSQ. Mit zwei 18V-Zehnerdioden als Z3 stellten sich gut 36,6 V Leerlaufspannung ein und mit 0,68 Ohm für die Strommessung lieferte der Schaltregler ca. 25,9V an einem 15 Ohm-Widerstand, also knapp 1,73A. Nahe genug am Original. Und nebenbei gelernt, wie einfach es sein kann, einen Konstantspannungs-Schaltregler in einen für konstanten Strom umzubauen. Zum Schutz (vor allem) der LED gegen die - nach den Ausführungen hier jetzt erwartete - Stromspitze habe ich noch eine simple Strombegrenzung vorgesehen (BC547, 100 Ohm, 0.27 Ohm unterhalb des MOSFETs), die die Stromspitze auf etwa 2,3 A begrenzen soll. Der BC547 zur "Anode der Optokopplers" und seine Beschaltung fehlten aber noch. Obwohl das bereits funktionierte, sah die Stromverlauf, gemessen am 0,27 Ohm-Widerstand, "unprofessionell" aus. Je nach PWM-Steuersignal lieferte der Schaltregler während einer mehr oder weniger erheblichen Zeit deutlich zuviel Spannung (wohl aus den Elkos) für 1,75 A, die dann erst die Schutzschaltung vernichtetet, d.h. im MOSFET verheizte. Nach einigen Versuchen - inspiriert von Yalus Tipps - übernehmen jetzt drei weiteren Bauteile (BC547, 4.7 kOhm, 100 kOhm) die Spannungsbegrenzung im PWM-OFF-Zustand: Sobald die Spannung am Drain etwa 1,9V übersteigt (Flußpannungen Transistor+Infrarotdiode), wird der Schaltregler limitiert. Resultierend aus der entsprechenden Flußspannungsänderung der Power-LED zwischen 0 und 1,75 A steht am Drain mit 3 - 5 V genügend Spannungshub für Transistor und Optokoppler zur Verfügung - Ergebnis: Erstaunlich bis überwältigend! Von Stromspitzen ist (gemessen über dem 0,27 Ohm-Widerstand) KEINE Spur mehr zu sehen, auch bei Änderungen des PWM-Tastverhältnisses bei 300 Hz (noch aus dem Generator). Der Stromverlauf ist eine ausgezeichnetes Rechteck, mit Anstiegs- und Abfallfanken von etwa 20us, und mit bis auf wenige Prozent flachem Dach und Boden. Mit einer PWM zwischen 1% und 99% Tastverhältnis folgt die Leistung an der LED ausgezeichnet linear dem Steuersignal - im Rahmen meiner Meßmöglichkeiten von ein paar Prozent. Fazit: Die Spitzen-Strombegrenzung (unter dem MOSFET) könnte jetzt eigentlich entfallen (was bei 50 W an der LED rund 0,8 W am 0,27 Ohm-Widerstand sparen würde), bleibt aber wohl zur Sicherheit in der Schaltung. Jetzt bin ich gespannt, wie das jetzt mit der anfangs erwähnten Mean Well KSQ funktioniert, wie dessen Schaltregler-Steuerung den Eingriff und das zusätzliche Signal verkraftet. Zunächst einmal vielen Dank an alle - für die entscheidenden Tipps und Ideen, wie meine anfangs mehr untaugliche Schaltung doch noch "zu heilen" ist. Schöne Grüße
@Besucher: Freut mich, dass das so gut geklappt hat :) > Bis auf die LPC-60-1750-KSQ hatte ich alle Teile zur Hand - und dann > noch einen alten Schaltregler mit fixen 48 V / 2 A gefunden > (Serverschrank-Lüfter-Netzteil). Ja, so ein Zwischenlager für Elektronikmüll, wo man einzelne Teile bei Bedarf wiederaufbereiten kann, erweist sich gerade am Wochenende oft als sehr hilfreich ;-)
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