LED per PWM heller?

Schau Dir mal eine Dioden-Kennlinie an.

Deine PWM hat nicht 1,5 Volt sondern 3 Volt, zwar nicht durchgehend die 
ganze Zeit über, aber damit kann eine LED schon was anfangen.

Matze schrieb:
> Ich dachte eigentlich, das Pulsen zwischen der eingestellten
> PWM-Spannung und der Betriebsspannung des µC passiert so schnell, daß
> sich die so erreichte Ausgangsspannung am µC-Pin nicht wirklich von
> ungepulster Spannung unterscheidet bzw. sich zumindest nicht derart
> drastische Auswirkungen ergeben.

Dann hast Du PWM nicht verstanden. Wenn die Frequenz so schnell oder die 
Ausgänge so langsam wären, dass die Pulse am Ausgang nicht mehr 
erscheinen, ist der ganze Sinn von PWM dahin. Dann würdest Du die 
Leistung in den Ausgangsstufen verheizen.

Wenn man Gleichspannung haben will, kann man hinter den PWM-Ausgang ein 
LC-Filter schalten. Das würde verlustarm aus den Pulsen Gleichspannung 
machen.

Gruß Dietrich

Hinzu kommt noch, daß Dioden, und somit auch LEDs, eine 
Vorwärtsflußspannung haben. Unterhalb dieser Spannung lassen sie kaum 
Strom durch. Oberhalb lassen sie (zuviel) Strom durch. Darum benötigt 
man eigentlich eine Stromquelle und keine Spannungsquelle.

Die billigste brauchbare Methode ist eine Spannung oberhalb der 
Flußspannung zu nehmen und einen Vorwiderstand so zu dimensionieren, daß 
bei der Differenz zwischen der maximalen Versorgungsspannung 
(Schwankungen?) und der minimalen Flußspannung (temperaturabhäng) nicht 
mehr als der Nennstrom durch den Widerstand und somit auch durch die 
Diode fließt. Gedimmt wird nun per PWM, indem der Strom ein und 
ausgeschaltet wird.

Du vergleichst aber mit 1,5 Volt. Daß ist unterhalb der Flußspannung. Da 
fließt nahezu kein Strom und ist somit permanent (beinahe) 
ausgeschaltet.

Das hätte dir bei der Berechnung des Vorwiderstandes auffallen können, 
wenn du ihn nach der Differenz berechnet hättest. Ich vermute Du hast 
ihn entweder geraten, geschätzt oder nach der Versorgung berechnet, ohne 
die Flußspannung zu berücksichtigen. Denn sonst hättest du den 
Widerstand anhand eines negativen Spannungsabfalls berechnen müssen. 
Dann hätte etwas im Kopf geleuchtet oder geklingelt. ;-)

PS:

Den Effektivwert einer PWM hann man nicht so einfach linear berechnen, 
nicht einmal bei ohmschen Lasten. Der Effektivwert ergibt sich erst aus 
PWM-Wert in Kombination mit den Eigenschaften der angschlossenen Last.

Vergiß das mit der Gleichspannung. Wenn Du das auch noch filterst, 
kommst Du in den Bereich der Schaltnetzteile. Dir fehlt dann aber noch 
die Rückkopplung. Dazu bedarf es etwas mehr an Know-How. Zudem geht es 
bei LED um den Strom, und nicht um die Spannung! Wenn du das bezüglich 
der Spannung betrachtest wird das nicht fuktionieren.

Solange die zugeführte Energie und somit die verbauten Komponenten zur 
LED passen, nagelt die Kennlinie der LED die Ausgangsspannung im Bereich 
der Flußspannung fest. Die LED schluckt den Strom und ändert dabei nur 
geringfügig die Flußspannung. Die PWM steuert dann den Strom durch die 
Spule.

Für den kontinuierlichen Stromfluß in der Spule gilt dann:

Ist das Tastverhältnis der PWM größer als das Verhältnis von 
Eingangsspannung zu Ausgangsspannung/Flußspannung, so steigt der Strom. 
Ist das Verhältnis kleiner, so sinkt der Strom. Steigen oder Fallen sagt 
aber nichts über die aktuelle Stromstärke aus. Ohne diese Information 
kann man den Strom nicht stabil halten, die LED wird sehr schnell durch 
Überstrom zerstört.

Alternativ bleibt noch der lückende Betrieb der Spule. Dann ist der 
Stromfluß proportional zur On-zeit. Du steuerst dann den Strom. Das ist 
dann aber keine saubere Gleichspannung. Sie pendelt dann grob gesagt 
zwischen der Flußspannung (vom aktuellen Strom abhängig) und 0 wenn der 
Strom lückt, ergänzt mit einem "Klingeln" durch den Lückbetrieb. Wenn 
man dann noch einen Kondensator einbaut, wird es Zeit eine 
Simulationssoftware zu bemühen und/oder ein Oszilloskop zu benutzen um 
zu sehen was passiert.

Ob die Spule kontinuierlich oder lückend betrieben wird hängt im Groben 
von Faktoren wie Induktivität und Frequenz ab, aber auch andere Dinge 
wie die Sättigungsgrenze nehmen Einfluß. Die Induktivität einer Spule 
ist keineswegs konstant. Man kann es beliebig aufblähen.

Daher rate ich dir:

Betrachte LEDs bezüglich des Stromes und takte zum Dimmen den Strom oder 
verwende fertige Module, bis Du mit Spulen vertrauer bist. Über die 
Spannung sind Dioden schwer zu kontrollieren. Man regelt besser den 
Strom und die Spannung ergibt sich dann aus der Kennlinie.