Hallo zusammen, ich möchte gerne einen LED-Scheinwerfer dimmen, um ihn für Kameraaufnahmen zu nutzen. Die Stromaufnahme ist maximal 1 A. Testweise habe ich hierfür einen IRLZ34N direkt an einen Atmega8 geschlossen und lasse hier phasen- und frequenzkorrekte 8 Bit PWM mit 1 kHz laufen. Es funktioniert so wunderbar, allerdings frage ich mich, wie ich es schaffe, dass Flimmern zu minimieren. Im Prinzip müsste dafür die PWM-Frequenz ein vielfaches der Framerate sein, oder? In meinem AVR kann ich ja aber nur den Prescaler anpassen und ggf. höhere Frequenzen testen, oder gibt es eine Möglichkeit genau ein Vielfaches zu treffen? Weiterhin ist der Mosfet für mich eigentlich überdimensioniert und eine SMD-Variante wäre mir lieber. Kennt jemand einen passenden N-Kanal Mosfet, den es in einer logic level-Ausführung gibt? Bis zu welcher Frequenz kann ich eigentlich generell die PWM treiben, ohne das es zu großen Verlusten kommt? Und sollte ich an den Mosfet noch Widerstände setzen? Ab und zu sieht man ja z.B. 220 Ohm zwischen Gate und AVR oder 10 k zwschen Gate und Source. Da ich nicht aus der E-Technik komme, fehlen mir hier leider die Brechnungsgrundlagen oder besser überhaupt das notwendige Wissen. Vielen Dank :-)
kopfkratz Welche Bildwiederholfrequenz hat denn Deine Kamera ? Wenn Du es ganz "sanft" haben willst nimm z.B. einen Tiny85 mit passendem externem Quarz und verwende die PLL um auf PWM mit >100kHz zu kommen. Allerdings nützt Dir das auch nix wenn Du die Kamera mit der PWM nicht synchronisierst ... Wo liegt also das eigentliche Problem ?
@ R. B. (britzi) >geschlossen und lasse hier phasen- und frequenzkorrekte 8 Bit PWM mit 1 >kHz laufen. >Es funktioniert so wunderbar, allerdings frage ich mich, wie ich es >schaffe, dass Flimmern zu minimieren. FLIMMERT es bei 1 kHz? > Im Prinzip müsste dafür die >PWM-Frequenz ein vielfaches der Framerate sein, oder? Oder einfach hoch genug, dann ist die genaue Frequenz egal. >Weiterhin ist der Mosfet für mich eigentlich überdimensioniert und eine >SMD-Variante wäre mir lieber. IRF 7103 >Bis zu welcher Frequenz kann ich eigentlich generell die PWM treiben, >ohne das es zu großen Verlusten kommt? Kommt auf die Schaltung an. 10-100kHz gehen schon. >Und sollte ich an den Mosfet noch Widerstände setzen? >Ab und zu sieht man ja z.B. 220 Ohm zwischen Gate und AVR Brauchst du nicht. > oder 10 k zwschen Gate und Source. Den schon eher. Damit der MOSFET sauber sperrt, wenn der AVR im Reset ist oder programmiert wird.
Vielen Dank euch beiden :) @kopfkratzer Den Tipp mit dem Tiny85 werde ich mal im Hinterkopf behalten. Die Synchronisierung wäre sicherlich machbar. @Falk Brunner Vielen Dank für die super Infos. Ich muss leider gestehen, dass ich in meiner Formel für die PWM-Frequenz einen Zahlendreher hatte. Die Frequenz war deutlich unter 1 kHz... Eine letzte Frage habe ich noch. Wenn ich mir die Datenblätter von Mosfets ansehe, woran erkenne ich, dass es sich um logic level Typen handelt? Die "Gate Threshold Voltage" muss unter 5 V liegen, oder? Dankeschön :)
R. B. schrieb: > Es funktioniert so wunderbar, allerdings frage ich mich, wie ich es > schaffe, dass Flimmern zu minimieren. Im Prinzip müsste dafür die > PWM-Frequenz ein vielfaches der Framerate sein, oder? In erster Näherung ist eine PWM für Videoaufnahmen nicht geeignet. Ich weiß nicht, ab welcher Frequenz das nicht mehr störend wirkt, aber z.B. eine PWM mit einigen kHz (LED-PWM-Ringleuchte an meinem Mikroskop) sieht man noch sehr deutlich! Es hängt natürlich auch davon ab, wie schnell der Shutter ist und welche Integrationszeiten am Imager gerade eingestellt wurde. Ein paar Beispiele: - bist du bei der Vertikalfrequenz, dann ist ein Teil des Bildes beleuchtet, ein anderer Teil nicht - bei einem mehrfachen der Vertikalfrequenz sieht man eben mehrere helle und dunkle horizontale Bereiche. Wenn synchron zu Vsync, dann stehend, anderfalls durchlaufend. Ich gehe davon aus, dass auch oberhalb der Zeilenfrequenz diese Effekte noch sichtbar bleiben. Synchron oder nicht synchron: einmal steht das Muster, beim zweiten läuft es eben durch.
R. B. schrieb: > Die "Gate Threshold Voltage" > muss unter 5 V liegen, oder? Jein. Schau in der Kennlinie. Der Fet sollte bei deiner Ansteuerspannung (3V?) schon sehr gut leiten, d.h. der "Knick" sollte tiefer liegen. Die Threshold-Spannung ist meist für DS-Ströme im Bereich von 100µA spezifiziert. Das hilft dir wenig :) Die liegt also eher bei 0,8-2V bei LL-Typen.
@HildeK: Vielen Dank für die ganzen Infos. Ich fürchte du hast Recht. Das heißt im Klartext PWM ist wohl wirklich ungeeignet. Wie sieht die Alternative aus? Vielleicht einen DAC mit einem OP nutzen? Dann kann ich zwar die LEDs nur begrenzt dimmen, aber immerhin flimmerfrei. Matthias Larisch schrieb: > R. B. schrieb: >> Die "Gate Threshold Voltage" >> muss unter 5 V liegen, oder? > > Jein. Schau in der Kennlinie. Der Fet sollte bei deiner Ansteuerspannung > (3V?) schon sehr gut leiten, d.h. der "Knick" sollte tiefer liegen. > Die Threshold-Spannung ist meist für DS-Ströme im Bereich von 100µA > spezifiziert. Das hilft dir wenig :) Die liegt also eher bei 0,8-2V bei > LL-Typen. Vielen Dank :) Das bedeutet die Kennlinie, die ich suche, liegt im Graphen mit "Gate-to-Source Voltage" als Y-Achse und "Total Gate Charge" als X-Achse? Und alles nach dem Plateau ist gut? Ich muss gestehen, dass es mir, falls das der richtige Graph ist, nicht ersichtlich ist, warum dann z.B. alles ab 4 V bzw. 12 nc gut wäre.
R. B. schrieb: > Wie sieht die Alternative aus? LEDs mit geschalteter KSQ betreiben, dann glättet die Induktivität den Strom. Oder eine Halogenlampe mit PWM verwenden. Die leuchtet lange genug nach.
Wolfgang schrieb: > R. B. schrieb: >> Wie sieht die Alternative aus? > > LEDs mit geschalteter KSQ betreiben, dann glättet die Induktivität den > Strom. > Oder eine Halogenlampe mit PWM verwenden. Die leuchtet lange genug nach. Danke :)
Generell kann man sagen, dass heutzutage im TV Bereich viele LED Lampen mit PWM ähnlichen Konzepten gedimmt werden. JB-Lighting hat auf unser bitten den sogenannten "camera mode" implementiert, hier werden die LEDs mit ca 1,2kHz gedimmt. GLP dimmt im unteren Wertebereich über den Strom und erst bei höheren Helligkeiten per PWM Schnick Schnack Systems nutzt die sogenannte Lehmannmodulation, dort wird imho mit der PWM Frequenz "gespielt" Die einzigen gedimmten LED, die auch wirklich zum Studiotakt synchronisiert werden, sind LED Videowände. Bei Scheinwerfern wäre es nicht praktikabel zu jedem eine GENLOCK Leitung zu ziehen.
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