LEDs ohne PWM dimmen

Gast #3262538
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Hallo, verehrte Elektronikfreunde!

Ich würde gern Power-LEDs (ca. 2W) dimmen. Da die LEDs mit einer Kamera 
abfotografiert werden sollen, möchte ich mir einen dieser PWM-Dimmer 
sparen, damit auch bei kürzeren Belichtungszeiten kein Flackern (bzw. 
Helligkeitsunterschiede, wenn 2x hintereinander die gleiche LED 
abfotografiert wird) auffällt.

Jetzt die Frage: Wie mache ich das ab besten?

Eine Lösung, die mir spontan eingefallen ist, wäre ein Potentiometer 
parallel zur LED, aber ich glaube, da müsste es auch elegantere Lösungen 
geben... Ansonsten habe ich auch diverse Schaltungen mit Op-Amps und 
Transistoren gefunden 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor), 
aber lässt sich sowas, am besten ohne Kühlung, auch mit 2W Leistung 
betreiben?

Und wie sieht das mit der Farbverschiebung aus? Wenn man eine weiße 
(4000K) LED statt 3,5V/800mA mit nur 3V/160mA betreibt, lässt sich dabei 
eine (deutliche) Rotverschiebung erkennen? Falls es hilft, es handelt 
sich um die Osram Oslon SSL in neutralweiß, zu finden unter folgendem 
Link: 
http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Osram-High-Power-LEDs/Osram-Oslon-SSL-neutralweiss-175lm-mit-Platine-10x10mm.html
#3262715
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@ Jan (Gast)

>Vielen Dank für die schnellen Antworten. Werde mir dann mal eine
>Handvoll MC34063 zulegen.

Geht nicht. Denn der arbeitet zwar mit vielen kHz für die Stromregelung, 
die DIMMUNG kann man dort aber nur wieder per PWM machen.

Nimm eine lineare Konstantstromquelle.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor

http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Linearreglern

Oder nimm einen moderen LED-Treiber ala

http://www.diodes.com/datasheets/ZXLD1350.pdf

die können sowohl PWM als auch Linearbetrieb. Damit wird die 
Verlustleistung minimiert.

Wie sehr der verminderte Strom die Farbe der LED ändert weiß ich nicht.
Gast #3262862
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Harald Wilhelms schrieb:
> Ja.

Das ist schlecht. Werds aber trotzdem mal ausprobieren.

Falk Brunner schrieb:
> Geht nicht. Denn der arbeitet zwar mit vielen kHz für die Stromregelung,
> die DIMMUNG kann man dort aber nur wieder per PWM machen.

Versteh ich nicht so ganz. Wenn ich die unter Konstantstromquelle im 
Kapitel "MC34063, Step Down" beschriebene Schaltung aufbaue, und 
anstelle von Rx ein Potentiometer einbaue, habe ich eine regelbare 
Stromquelle, oder nicht? Laut Beschreibung ist der Aufgangsstrom 
Ipk=1,25V/Rx...
#3262875
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Jan schrieb:

> ...Farbveränderungen...
> Das ist schlecht. Werds aber trotzdem mal ausprobieren.

Verschiedene LEDs verhalten sich da durchaus unterschiedlich.
Deshalb kommst Du ums ausprobieren nicht drumherum.

> Versteh ich nicht so ganz. Wenn ich die unter Konstantstromquelle im
> Kapitel "MC34063, Step Down" beschriebene Schaltung aufbaue, und
> anstelle von Rx ein Potentiometer einbaue, habe ich eine regelbare
> Stromquelle, oder nicht? Laut Beschreibung ist der Aufgangsstrom
> Ipk=1,25V/Rx...

Du meinst, Du willst statt des Strommesswiderstands ein Poti
einsetzen? Das wird schwierig, da Du dazu teure grosse Draht-
potis brauchst. Welchen Strombereich willst Du denn abdecken?
Gruss
Harald
#3262894
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@ Jan (Gast)

>Versteh ich nicht so ganz. Wenn ich die unter Konstantstromquelle im
>Kapitel "MC34063, Step Down" beschriebene Schaltung aufbaue, und
>anstelle von Rx ein Potentiometer einbaue, habe ich eine regelbare
>Stromquelle, oder nicht? Laut Beschreibung ist der Aufgangsstrom
>Ipk=1,25V/Rx...

Theoretisch ja, praktisch ist das eher schwierig.

R = U / I = 1,25/0,8 = 1,6 Ohm Damit hat man 800mA.

Wenn du nun 100:1 runterdimmen willst, brauchst du 160 Ohm. Dieser Poti 
muss aber am Schleifer 800mA aushalten.

P = I^2 * R = 0,8A^2*160 Ohm =  102W

Das ist Monster! Das willst du nicht wirklich!

Hier nimmt man einen modernen IC, welcher die Referenzspannung von 
aussen vorgeben kann. Dann reicht ein kleiner, konstanter Shunt.
Gast #3262923
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Harald Wilhelms schrieb:
> ...teure grosse Drahtpotis...

Warum das? An Rx fällt doch kaum Leistung ab, oder doch? Ich steh grad 
glaub ich etwas auf dem Schlauch...

Harald Wilhelms schrieb:
> Du meinst, Du willst statt des Strommesswiderstands ein Poti
> einsetzen?

Naja, am allerliebsten wäre es mir, das ganze mit einem Analog- oder 
PWM-Ausgang eines mC zu steuern. Ich möchte insgesamt 9 LEDs separat 
dimmen, und da weiß man ja vor lauter Drehknöpfen garnicht mehr wohin. 
Aber ich dachte mir, zum Testen wären Potis erstmal wohl einfacher...

Harald Wilhelms schrieb:
> Welchen Strombereich willst Du denn abdecken?

So ca. 100mA - 800mA.
Gast #3263022
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Hallo!

Danke für eure Hilfe. Ich denke, ich werde mich für den ZXLD1360 (der 
ZXLD1360 geht nur bis 350 mA) entscheiden. Der ist zwar nicht ganz 
billig, und nur in SMD-Bauform zu haben, aber dafür lässt er sich schön 
mit mC und ADC steuern. Und das alles ohne Kühlung mit ordentlichem 
Wirkungsgrad... Was will man mehr?
Danke nochmal für eure Antworten, und viele Grüße!
#3263270
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Wolfgang schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Verschiedene LEDs verhalten sich da durchaus unterschiedlich.
>> Deshalb kommst Du ums ausprobieren nicht drumherum.
>
> Immerhin sollte doch das Diagramm zur Farbortverschiebung in
> Abhängigkeit vom Strom auf S.12 im verlinkten Datenblatt eine Antwort
> auf die Frage liefern.
> http://www.leds.de/out/media/69623.pdf

Genau, vor allem wenn man es mit der Farbortverschiebung bei 
verschiedenen Temperaturen vergleicht (Seite 13). Da kann man auch mal 
Testen wie stark das auffällt (unter den nackten Zahlen kann man sich 
meist nicht so recht was vorstellen).

bye uwe
#3263292
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@ Uwe R. (aisnmann)

> Da kann man auch mal
>Testen wie stark das auffällt (unter den nackten Zahlen kann man sich
>meist nicht so recht was vorstellen).

Siehe Seite 6. Die Temperaturdrift verschieb die Farbkoordingate Cx um 
ca. 0,02 über den gesamten Temperaturbereich, CY über etwas mehr als 
0,01. Von 100-800mA verschieben sich Cx und cy um 0,001 bzw 0,002, d.h. 
Faktor 10 wenger.
Gast #3264290
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Wolfgang schrieb:
> Immerhin sollte doch das Diagramm zur Farbortverschiebung in
> Abhängigkeit vom Strom auf S.12 im verlinkten Datenblatt eine Antwort
> auf die Frage liefern.
> http://www.leds.de/out/media/69623.pdf

Danke für den Hinweis. Lesen können ist schon was Feines, dummerweise 
hab ich in der Grundschule scheinbar gepennt...
Aber die Diagramme sehen an sich ganz gut aus. Mit
 in der Ordnung
 zwischen 100 mA und 600 mA ist die Farbortverschiebung bei 
Stromänderungen um den Faktor
 kleiner als bei Temperaturschwankungen zwischen 20 °C und 120 °C. Ich 
werde dann nur im Gedächtnis notieren, dass ich die LEDs erstmal 
warmlaufen lasse, bevor ich mit dem Knipsen beginne.
Falls Interesse bestehen sollte, kann ich meine Erkenntnisse nach dem 
Aufbau hier mal veröffentlichen. Mit den Histogrammdaten einer DSLR 
lassen sich die RGB-Werte ja schon relativ genau (und weitaus einfacher 
als mit Spektrometer oder so) messen...

Timm Thaler schrieb:
> Beachte, der will als Versorgungsspannung mindestens seine 7V haben.
Auch vielen Dank für den Hinweis, ist aber für mich nicht relevant. Wenn 
schonmal ein 12V/5A LED-Netzteil in Reichweite ist... Außerdem hatte ich 
natürlich nicht vor, Power-LEDs mit einem TTL-Pegel zu betreiben :-)
Gast #3264362
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> Jetzt die Frage: Wie mache ich das ab besten?

Du lässt deine PWM Schaltung und dimmst per PWM wie bisher.


Du baust eine Spule und eine Diode dazu:

         Diode
PWM ---+--|<|-- GND
       |
     Spule
       |
       +--|>|-- GND
          LED

Durch diese Spule wird der Strom so geglättet, daß die LED
kontinuierlich leuchtet.

Fertig ist die Laube.

Zwar ändert sich die Helligkeit de LED auch nicht mehr so
schnell, aber du hast ja wohl keine Lichtorgel, sondern ein
eigentlich konstantes Licht.
Gast #3264581
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Falk Brunner schrieb:
> Von 100-800mA verschieben sich Cx und cy um 0,001 bzw 0,002, d.h.
> Faktor 10 wenger.

Deswegen geben Hersteller meist einen Dimmbereich ab 5 bis 10% des 
Nominalstromes an. Darunter steigt die Farbortverschiebung oft deutlich 
messbar und auch sichtbar an. Wer also unter 5% dimmen will, muss damit 
leben oder kommt um PWM nicht herum.
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