Hi, ich habe eine Frage zum verhalten von LED´s. Bei einer LED-Anzeigetafel soll überprüft werden ob noch alle LED´s funktionsfähig sind. Hierzu muss ich allerdings wissen wie sich eine LED verhält wenn sie zerstört wird. Wird sie hochohmig, niederohmig oder gibt es keinen definierten Zustand?
M. Faid schrieb: > Wird sie hochohmig, niederohmig oder gibt es keinen definierten Zustand? Wie bei allen Halbleitern kann jeder erdenkliche Zustand eintreten, auch metastabile Varianten sind möglich.
>Bei einer LED-Anzeigetafel soll überprüft werden ob noch alle LED´s >funktionsfähig sind. Papp ne Kamera davor. Alles andere ist Unsinn.
Naja blöd wirds nur wenn z.B. die Flussspannung in Ordnung ist die LED aber trotzdem nicht leuchtet (falls das überhaupt möglich ist). Die eigentliche Frage ist wie oft treten die verschiedenen Ausfallvarianten auf. Die Überwachung wird im Rahemn einer SIL-3 Entwicklung benötigt. Sollte also nur sehr selten falsche Ergebnisse liefern.
Sie wird niederohmig! Im seltenen Fall von hochohmig, ist der ganze Strang dunkel.
>Sie wird niederohmig! Woanders hab ich gelesen das der häufigste Fehlerfall hochohmig ist. >Papp ne Kamera davor. Alles andere ist Unsinn. Vermutlich ist ne Überwachung mit Sensor am sichersten Aber vermutlich auch am teuersten.
Strommessung über nen Shunt machen? der Strom sollte doch ziemlich konstant sein, und dann zu krass veränderen Messwerten führen
>Strommessung über nen Shunt machen? > >der Strom sollte doch ziemlich konstant sein, und dann zu krass >veränderen Messwerten führen Es gibt LED-Treiber die ne hochohmige Last oder Kurzschluss am Ausgang dedektieren können und nen Fehler melden. z.B. AS1109 Die Frage ist ob das ausreicht oder ob nicht eventuell Fehlerfälle auftreten können die man damit nicht erschlägt. z.B. Flussspannung ist in Ordnung die LED leuchtet aber trotzdem nicht
> Bei einer LED-Anzeigetafel soll überprüft werden ob noch alle LED´s > funktionsfähig sind. Falls die Anzeigetafel mit Vorwiderständen für die LEDs aufgebaut ist und nicht mit Konstantstromquellen, könnte man versuchen, den Strom zu messen. Eventuell an einem Strommesshunt in der Strozuführung des LED Stromes der im Betrieb von einem Relais oder MOSFET überbrückt wird, oder (falls der Spannungsabfall tolerabel ist) für ca. 0.33V bei Nennstrom EINER LED ausgelegt ist und durch eine parallele Leistungsdiode begrenzt wird damit nicht mehr als 1V verloren gehen. Dann jede LED kurz durchblitzen lassen und gucken ob Nennstrom fliesst. Fliesst kein Strom-> LED hochohmig. liesst zu viel Strom->LED kurzgeschlossen, fliesst Nennstrom->glauben wir mal sie leuchtet.
@MaWin Schöner Beitrag aber überflüssig. Wie schon oben erwähnt gibt es 8 bzw. 16 Bit LED Treiber die das erledigen. z.B. AS1109. Wozu also der aufwand? >fliesst Nennstrom->glauben wir mal sie leuchtet "glauben wir mal sie leuchtet" ist in meinem Fall kein zumutbares Ergebniss.
Also ich hatte mal einen Effekt mit LEDS. Die wurden mit negativen Induktionsspitzen abgeschossen. Die Flussspannung war ganz normal, nur geleuchtet haben sie nicht mehr.
>Also ich hatte mal einen Effekt mit LEDS. >Die wurden mit negativen Induktionsspitzen abgeschossen. >Die Flussspannung war ganz normal, nur geleuchtet haben >sie nicht mehr. Danke. Das ist doch mal ne konkrete Aussage.
M. Faid schrieb: >>Also ich hatte mal einen Effekt mit LEDS. >>Die wurden mit negativen Induktionsspitzen abgeschossen. >>Die Flussspannung war ganz normal, nur geleuchtet haben >>sie nicht mehr. Den Effekt kenn ich von einer zu heiß eingelöteten LED. Die hat noch ein paar Minuten geleutet (freu), seitden zieht sie nur noch Strom, Flußspannung normal, ist aber dunkel. Muß tatsächlich das einlöten gewesen sein, die Kolleginnen auf dem gleichen Kühlkörper leuten seit Monaten.
LEDs wirken ja auch als kleine Fotoelemente ... evtl liesse sich aus der erzeugten(!) Spannung im ausgeschalteten Zustand bei Tageslicht etwas ableiten.
> "glauben wir mal sie leuchtet" ist in meinem Fall kein zumutbares > Ergebniss. Dein AS1109 erkennt so was auch nicht. Dein Beitrag war also überflüssig. Zumal in eine kommerzielle Schaltung sicher keine Chips von Austria Microsystems hineindesignt werden.
>Dein AS1109 erkennt so was auch nicht. >Dein Beitrag war also überflüssig. Du solltets einen Thread immer von Anfang an lesen. Ich habe nie behauptet das AS1109 optisch erkennt ob die Led leuchtet oder nicht. Er kann aber prüfen ob ein Kurzschluss oder eine hochohmige Last am seinen Ausgang ist. Wozu also deine aufwendige Schaltung? >Zumal in eine kommerzielle Schaltung sicher keine >Chips von Austria Microsystems hineindesignt werden. Warum denn bitte nicht? Weil der Name nicht so bekannt ist? Der AS1109 ist Pinkompatibel zu ähnlichen Chips von größeren Herstellern. Nur kann er mehr und die Ansteuerung ist etwas anders.
meine erfahrung mit LED-lichterketten ist, daß die dinger bei altersschwäche hochohmig werden. wenn eine ausfällt versagt immer eine ganze reihe von den dingern. manchmal fangen sie vorher zu blinken an... wenn man sie mit z.b. 3A einschmilzt können sie aber auch niederohmig werden, jedenfalls bis der bonddraht durchgebrannt ist.
>Also ich hatte mal einen Effekt mit LEDS. >Die wurden mit negativen Induktionsspitzen abgeschossen. >Die Flussspannung war ganz normal, nur geleuchtet haben >sie nicht mehr. Mal gemessen, ob die "Flußspannung" sich noch bei Stromänderung wie bei einer Diode verhält? Also relativ konstant bei Uf, oder doch eher wie ein linearer ohmscher Widerstand? Bei letzterem könnte man es als Kriterium für einen Defekt heranziehen.
> Du solltets einen Thread immer von Anfang an lesen. Im Gegensatz zu dir hab ich das. > Ich habe nie behauptet das AS1109 optisch erkennt ob die Led leuchtet > oder nicht. Nun, du hast ihn als Lösung für eben diese Probleme angeboten, und meine Schaltung als untauglich dargestellt. Sie ist aber nur in einer Beziehung untauglich, eben um zu erkennen ob eine LED trotzdem nicht leuchtet obwohl Strom, und Spannungsabfall normal sind. Blöderweise kann das der von dir empfohlene Chip auch nicht. > Er kann aber prüfen ob ein Kurzschluss oder eine hochohmige > Last am seinen Ausgang ist. Wozu also deine aufwendige Schaltung? Weil sie mit handelsüblichen Bauteilen auskommt und viel billiger sein wird. > > Zumal in eine kommerzielle Schaltung sicher keine > > Chips von Austria Microsystems hineindesignt werden. > Warum denn bitte nicht? Weil solche Firmen und deren Bauteile schneller verschwinden als man gucken kann.
In der Automobilindustrie werden die LED's von Frontamaturen getestet, indem von jeder led ein Lichtwellenleiter zu einer Kamera geführt wird, was für der Kamera zu einer Lichtwellenleitermatrix führt. Nun wird das aufgenommene Bild im PC verarbeitet und man bekommt Messergebnisse. Auf diese weise lassen sich zum Beispiel schon einmal Helligkeit und Farbe messen. Und natürlich auch, ob sie überhaupt leuchtet. Soweit zur optischen Messung. Die Elektronische Messung arbeitet mit Messkontakten auf der Leiterplatte die mit einen Testadapter angefahren werden und dann mit Testsignalen durch gemessen werden Hierbei hat man natürlich einen recht hohen Softwareaufwand, aber wenn es um eine professionelle Lösung geht, sollte man nicht am falschen ende sparen.
Guten Morgen MaWin, Ich gucke seit 30 Jahren und stelle fest, dass es Austria Microsystems immer noch gut geht.
MaWin schrieb: >> Du solltets einen Thread immer von Anfang an lesen. > > Im Gegensatz zu dir hab ich das. Ein typischer MaWin: Der Threadersteller soll seinen eigenen Thread gefälligst von Anfang an lesen... LOL...
@MaWin Dies war mein erster Beitrag in dem ich den Treiber erwähnt habe... >>Autor: M. Faid (sajuuk) >>Datum: 21.02.2011 22:19 >>Strommessung über nen Shunt machen? >> >>der Strom sollte doch ziemlich konstant sein, und dann zu krass >>veränderen Messwerten führen >>Es gibt LED-Treiber die ne hochohmige Last oder Kurzschluss am Ausgang >>dedektieren können und nen Fehler melden. z.B. AS1109 >>Die Frage ist ob das ausreicht oder ob nicht eventuell Fehlerfälle >>auftreten können die man damit nicht erschlägt. >>z.B. Flussspannung ist in Ordnung die LED leuchtet aber trotzdem nicht ... unmittelbar darauf folgte dein Beitrag. Ich erwähne hier mit keiner Silbe das der AS1109 in der lage ist festzustellen ob ne LED leuchtet oder nicht! Im Gegenteil! >Weil sie mit handelsüblichen Bauteilen auskommt und viel billiger >sein wird. Der AS1109 kostet 0.78$ sein großer Bruder der 16 Led´s treiben kann kostet 1.17$. Kompatible Treiber von Texas Instrumments liegen um die 0.60€ Ich muss so ca. 40 Led´s treiben und überwachen. Ich bräuchte also 3 Treiber und 4 Controllerpins für die Ansteuerung. Bei deiner Variante brauche ich 40 Widerstände, 40 Mosfets/Relais , 40 Strommesshunts und je nach dem wie man es umsetzt 1-40 ADC´s. Über die Ansteuerung der einzelnen LED´s haben wir da noch gar nicht gesprochen. Nur schwer vorstellbar das dass billiger sein soll. >Weil solche Firmen und deren Bauteile schneller verschwinden als man >gucken kann. Die Firma Austriamicrosystems ist etabliert! Ausserdem beschränke man sich bei einer Komerziellen Entwicklung nie auf nur einen Hersteller. Man versucht immer Bauteile zu verwenden die man gegebenenfalls durch die eines anderen Herstellers ersetzen kann. Der AS1109(8-Bit) oder AS1110(16-Bit) lassen sich durch kompatible Treiber von TI ersetzten.
@M. Faid (sajuuk) Eine LED-Matrix als integraler Bestandteil einer Sicherheitsfunktion ?! Nun gut, dann würde ich, wie Christian L. (kingkernel), eine optische Überwachung für einen so hohen Sicherheitslevel (SIL3) vorsehen. Eine Realisierung stelle ich mir aber sehr aufwändig vor, im Gegensatz zu dem was Christian beschrieben hat (vorübergehende Testung). Immerhin müßte die Matrix ja ständig überwacht werden (keine Testintervalle) und zudem die eigentliche Funktion der Anzeige nicht behindern (Lichtleiter in der optischen Achse des Lichtaustrittes).
@Prüfer Sorry hatte mich vertippt ist "nur" SIL2. Die Forderung an die Entwicklung besagt das die Sicherheit zu jedem Zeitpunkt gewährleiset sein muss. Die LED´s sollen Anzeigen ob die Anlage sicher ist oder nicht. Du hast recht eine optische Überwachung wird sehr aufwendig. Deswegen folgende Lösung bezogen auf die oben genannte Forderung. LED -> ein = Sicherer Zustand (an der anlage darf gearbeitet werden) LED -> aus = unsicherer Zustand (fingerweg von der Anlage) Wir decken also mit dem Treiber die Fehler... 1. Led Kurzschluss 2. Led Hochohmig ...ab und können melden dass eine Led defekt ist. Sollte der Fall eintreten das wir kein Fehler detektieren die LED leuchtet aber trotzdem nicht stört uns das nicht mehr weil ja die Sicherheit insgesamt gewähleistet bleibt. Es wird dann halt nur ne genauere Fehlersuche vom Personal vor Ort nötig sein.
M. Faid schrieb: > Sorry hatte mich vertippt ist "nur" SIL2. OK, passiert. Das heißt also Einfehlersicherheit und Signalisierung des Ausfalls eines Überwachungskanals. > Die Forderung an die Entwicklung besagt das die Sicherheit zu jedem > Zeitpunkt gewährleiset sein muss. Könnte schwer werden wenn ein zweiter Fehler auftritt. > Die LED´s sollen Anzeigen ob die Anlage sicher ist oder nicht. > Du hast recht eine optische Überwachung wird sehr aufwendig. > Deswegen folgende Lösung bezogen auf die oben genannte Forderung. > LED -> ein = Sicherer Zustand (an der anlage darf gearbeitet werden) > LED -> aus = unsicherer Zustand (fingerweg von der Anlage) OK, also Ruhestromprinzip. Sollte man aber im Kontext mit einer Anzeige 'Anlage/Maschine an/in Betrieb' sehen. > Wir decken also mit dem Treiber die Fehler... > 1. Led Kurzschluss > 2. Led Hochohmig > ...ab und können melden dass eine Led defekt ist. Gut, sollte mit entsprechender Beschaltung funktionieren. Wobei aber nur die elektrischen Eigenschaften der LED bewertet werden und nicht die optischen. > Sollte der Fall eintreten das wir kein Fehler detektieren die LED > leuchtet aber trotzdem nicht stört uns das nicht mehr weil ja die > Sicherheit insgesamt gewähleistet bleibt. Es wird dann halt nur ne > genauere Fehlersuche vom Personal vor Ort nötig sein. Und hier liegt der Hund begraben. Signalleuchten in der Sicherheitstechnik sollten stets redundant ausgelegt sein. Kommt noch dazu, daß Du in der Lage sein mußt einen aufgetretenden Einfachfehler zu erkennen, und wie wenn nicht über Deine LED-Anzeige ? Beim zweiten Fehler ist nämlich Schluß mit der Aufrechterhaltung der Sicherheitsfunktion. Vorschlag: Lege die LED-Matrix (wenn möglich) bi-color aus. Zwei getrennte Treiber steuern ein LED-Element an. Fällt eine Farbe eines LED-Elements aus leuchtet die andere weiter. Gleichzeitiger Ausfall unwahrscheinlich, außer 'common cause failure' (CCF; Fehler gemeinsamer Ursache; z.B. thermisches Durchlegieren des LED-Chips). Wäre nur noch zu klären ob die in der Sicherheitstechnik üblichen Signalfarben nicht fehlinterpretiert werden können (rot/grün -> orange/gelb -> 'Sicher', rot oder grün -> 'Sicher'; drei Signalfarben, ein Zustand !).
@Prüfer Die LED-Anzeige dient nicht dazu Fehler in einer Anlage anzuzeigen. Vielmehr ist es so das es sich um ein System das mehrer Anlagen beinhaldet welche wiederum in mehrere Bereiche unterteilt sind handelt. Diese Anlagen befinden sich aber nicht Zentral an einem Ort. Das ganze System wird aber Zentral überwacht und gesteuert. Beispiel: Mal angenommen es müssen jetzt arbeiten an Anlage3 Bereich2 durchgeführt werden. Jetzt bekommt die Steuerung von Anlage3 das Kommando von der Zentralen stelle "schalte Anlage3 Bereich2 Spannungsfrei". Die Steuerung setzt dieses Kommando um und überprüft ob Anlage3 Bereich2 wirklich Spannungsfrei ist. Ist das der Fall wird die entsprechende LED eingeschaltet. Die LED-Anzeige befindet sich natürlich vor Ort an der jeweiligen Anlage. Der mitarbeiter vor Ort weiß nun "LED leuchtet -> Bereich2 ist Spannungsfrei","LED leuchtet nicht -> Bereich2 nicht Spannungsfrei". Ich muss sozusagen nur verhinder das dem Mitarbeiter nicht etwas angezeigt wird das seine Sicherheit gefährden könnte. Wenn ich aber generell sage LED "aus" ist ein unsicherer Zustand sollte es doch keine Probleme geben. Theoretisch bräuchte ich jetzt gar keine LED-Überwachung mehr. Mit der Überwachung kann man aber den großteil defekter LED´s erkennen und dies der Zentrale melden.
> Wenn ich aber generell sage LED "aus" ist ein unsicherer Zustand sollte > es doch keine Probleme geben. Und wie sicher kannst Du verhindern, dass die LED nicht doch leuchtet, obwohl wenn deine Steuerung das Kommando "LED-Aus" sendet? Wie wird die LED angesteuert? Kann es passieren, dass ein Transistor durchbrennt und dann die LED dauerhaft leuchtet? An einer Überwachung/Rückmeldung wirst du nicht vorbei kommen. Man könnte z.B. zu der LED, die Überwacht werden soll, einen Optokoppler in Reihe schalten und damit das Ansteuersignal zurückmelden. Damit kann man zumindest überwachen, dass die LED nicht versehentlich leuchtet (durch regelmäsige kurze Prüfimpulse); verhindert wird das damit aber auch nicht. Du brauchst also auch noch eine zweikanalige Ansteuerung der LED, so dass wenn einer der beiden Transistoren einen Kurzschluss hat, trotzdem der andere Kanal die LED noch ausschalten kann. Diese beiden Kanäle müssen natürlich einzeln überwacht werden, also zwei getrennte Optokoppler.
@Johannes Die LED´s werden mit Treibern angesteuert (z.B. AS1109). Klar das spiel mit der Sicherheit kann man natürlich beliebig weit treiben.
Hmm, dumme Frage, gibts denn LEDs die integriert eine Fotodiode/Transistor haben um damit prüfen zu können ob die Led wirklich leuchtet? Für sicherheitstechnische Belange wäre das doch die ideale Lösung.
> Bei deiner Variante brauche ich 40 Widerstände, 40 Mosfets/Relais , 40 > Strommesshunts und je nach dem wie man es umsetzt 1-40 ADC´s. Ach deswegen der Aufstand, Du hast es nicht verstanden, das ist dein Problem. 1 Shunt, 1 Abfragemöglichkeit (ich dachte an Komparator, aber ein Analogeingang ginge natürlich auch, den gibt's oft gratis), und 1 Überbrückungsmöglichkeit (ob Diode, MOSFET oder Relais ist mir egal). Die Widerstände sind vorhanden, das hab ich ja vorher genannt. Bei einem mit 5V versorgten uC und Display bis 12 Ampere also: +5V -------+-----3R3/0.25W-+ | | +------IRF7410--+-- LED Panel | | | ----------------+ | | Steuerausgang|--+ | | | uC Analogeingang|----------+ | und somit 2 zusätzliche Bauteile im Pfennigwert statt irgendwelcher Exoten-ICs.
@M. Faid (sajuuk) > Klar das spiel mit der Sicherheit kann man natürlich beliebig weit > treiben. Also wenn die Anforderungen nach SIL2 vorgegeben sind, dann muss man das so machen; das kannst Du dir nicht einfach aussuchen Beliebig weit muss man das nicht treiben; aber auf jeden Fall so weit, dass damit deine Sicherheitsanforderungen auch erfüllt sind. Und das bedeutet, im Falle eines einzelnen Fehlers (z.B. LED-Treiber geht kaputt) muss die LED trotzdem noch ausgeschaltet werden können und dieser einzelne Fehler muss auch irgendwie erkannt werden.
Wie die LED´s stehen (also ob an oder aus) wird ja über dem Treiber auch wieder zurück gelesen. Sollte der Treiber spinnen wird das rücklesen sicherlich auch nicht mehr funktionieren. Jeder Treiber bekommt auch noch nen externen Watchtog der vom Controller getriggert wird bleibt die Firmware hängen werden alle Treiber abgeschaltet. @MaWin Es sind aber eben keine Widerstände vorhanden! Wenn ich den treiber nutze brauch ich die nämlich nicht! Mit deiner Schaltung kann ich aber nur die Stromaufnahme des ganzen Panels überprüfen (der treiber Prüft jede LED einzeln). Die dürfte aber Angesichts der Bauteiltoleranzen von Panel zu Panel schwanken. Das heißt ich müsste jedes Panel ausmessen und die Firmware anpassen. Ausserdem muss ich jede einzelne LED auf dem Panel noch ansteuern also nochmal 40 µC Pin´s weg (multiplexen ist keine Option!). µC Pins sind aber eben nicht kostenlos und auch nicht wie Sand am Meer vorhanden. Der µC kostet nämlich auch was und in der Regel steigt der Preis mit der größe. >und somit 2 zusätzliche Bauteile im Pfennigwert Der IRF7410 kostet übrigens 0.56$ (siehe https://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir?cmd=catProductDetailFrame&productID=IRF7410). Das nennst du also billiger!? >statt irgendwelcher Exoten-ICs. Keine Ahnung in welcher Zeit du lebst aber bei mir sind LED-Treiber keine Exoten. Selbst wenn es Exoten wären auch dein IRF7410 war irgendwann mal einer. Neue Technologien\Bauteile einsetzen nennt man Fortschritt! Wenn alle so denken wie du können die Bauteilhersteller ihre Entwicklungsabteilungen gleich einstampfen.
> Es sind aber eben keine Widerstände vorhanden!
Das wusste ich nicht und konnte es auch nicht wissen,
weil du es in deiner Ursprungsfrage nicht geschrieben
hat (das ist mir durchaus aufgefallen daß diese für
die Konstruktion wesentliche Angabe fehlt),
also habe ich bei meinem Vorschlag extra erwähnt, daß
er nur sinnvoll ist, wenn das Display mit slochen
Widerständen ohne Konstantstromtreiber sondern aufgebaut
ist.
Schade, daß ich mir die Mühe umsonst gemacht habe, die
Schaltung darzustellen, aber die Faulheit der Fragenden
hat halt in diesem Forum dutzendfacher Mehrarbeit der
Antwortenden zu Folge.
Hallo, faustian schrieb: > LEDs wirken ja auch als kleine Fotoelemente ... evtl liesse sich aus der > erzeugten(!) Spannung im ausgeschalteten Zustand bei Tageslicht etwas > ableiten. oder ähnlich wie hier http://cs.nyu.edu/~jhan/ledtouch/index.html, jedoch ohne "touch". LED ansteuern und mit den vier benachbarten LED überprüfen ob die LED leuchtet. Mit freundlichen Grüßen Guido
@MaWin An den enormen kosten von 40 Widerständen würde es wohl kaum scheitern. Selbst wenn die Widerstände vorhanden wären ist deine Schaltung in meinem Fall nicht sinnvoll!
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