Hallo,
ich habe da ein paar Fragen zu den LED-Stripes, die man so beim Blauen C
und im Netz kaufen kann, und deren Ansteuerung. Diese Stripes sind immer
in 3er Gruppen von RGB-LEDs unterteilt und werden mit 12V gespeist.
Durch Messen, Beobachten und ausprobieren habe ich nun soweit den Aufbau
der Stripes ansich verstanden:
Je 3 RGB-LEDs bilden ein Segment, dass von 12V gespeist wird, wobei jede
Farbe 12V abbekommt. Da die Farben ja unterschiedliche Spannungen
brauchen, sind jeweils Widerstände verbaut, die den Strom begrenzen und
als Spannungsteiler fungieren. die Kathoden der jeweils letzen LED sind
dann mit der Rückleitung zum Steuergerät verbunden.
Soweit sollten meine Annahmen richtig sein.
Nun stellt sich mir die Frage, wie werden die LEDs nun gedimmt.
Wird da an der Kathode eine Spannung erzeugt, sodass nichmehr die vollen
12V Betriebsspannung über den LEDs abfallen, wird da mit PWM gearbeitet
und einfach nur EIN/AUS-geschaltet?
Normal sollte man LEDs ja über den Strom dimmen, aber dadurch, dass ja
eine Mischung aus Reihen und Parallelschaltung vorliegt, wird das wohl
nicht möglich sein.
Beim Messen bin ich bei einem Strom von 14mA bis 15mA für ein Segment
pro Farbe rausgekommen bei einer Spannugn von 11,8V. Daher wohl, die 5m
Stücken, die man meistens so bekommt. Also 150 LEDs / 3 LEDs je Segment
= 50 Segmente * 15mA = 750mA * 3 Farben sind ~ 2,3A. Mehr wird
wahrscheinlich die Flexible Leiterbahn nicht zulassen.
Ich hab dann spaßeshalber mal mit einem Poti an die Kathode einer Farbe
eine Spannung angelegt. Bei ca. 7V über dem Segment waren die LEDs dann
dunkel.
Kann ich einfach z.b. einen LM317 nehmen und mir somit eine Spannung
erzeugen um die LEDs damit zu dimmen?
Alex
Die machen das mit PWM, also schnellem ein und ausschalten. Sei schlau,
mach es auch mit PWM sonst lachen sich die Chinesen über die dummen
Deutschen die mit ihrem LM317 eine LED durch Reduktion der Spannung
dimmen wollen kaputt.
ok, danke erstmal für die Hinweise.
Bin ich der einzigste, dem beim Anblick der Verdrahtung und der
Steckdosenleiste aus dem verlinkten Beitag leicht flau im Magen wird?
Kann man eigentlich eine von einer PWM erzeugten und Tiefpassgefilterten
Spannung eine weitere Spannung hinzuaddieren, z.b. durch
Reihenschaltung?
Somit könnte man ja die Auflösung der PWM noch weiter erhöhen.
Alex
Alex schrieb:> Kann man eigentlich eine von einer PWM erzeugten und Tiefpassgefilterten> Spannung eine weitere Spannung hinzuaddieren, z.b. durch> Reihenschaltung?
Das ist hypothetische sicherlich denkbar, wobei das doch ziemlich
kompliziert wird. Man macht das keine Tiefpassfilterung, und wenn, dann
musst Du das mit 2 Stromquellen machen, sprich Konstantstromquellen
modulieren... aber
> Somit könnte man ja die Auflösung der PWM noch weiter erhöhen.
Die Auflösung ist kein Problem, Du kriegst ohne viel Aufwand locker mal
8 Bit PWM hin, und dann kannst Du ja auch noch dithern. Sprich Du hast
zum Beispiel einen 10 Bit Wert, addierst beim ersten PWM-Zyklus 0 und
nimmst die hochwertigsten 8 Bit dafür, beim nächsten Zyklus addierst Du
2, dann 1 und dann 3. Das sollte quasi unsichtbar sein. Du kannst dieses
Spiel natürlich quasi beliebig weit treiben.
Alex schrieb:> Bin ich der einzigste, dem beim Anblick der Verdrahtung und der> Steckdosenleiste aus dem verlinkten Beitag leicht flau im Magen wird?
Nein, mir gehr's genauso. Der ganze Beitrag ist Quatsch.
Alex schrieb:> Somit könnte man ja die Auflösung der PWM noch weiter erhöhen.
Wozu ?
LED-Stripes könnte man auch mit 20bit PWM steuern, einen praktischen
Nutzen hast du davon mit Sicherheit nicht. Wenn die Stripes vom uC
mit Sequenzen angesteuert werden, nimmst du halt mehrere (kürzere)
Sequenzen mit Werten oberhalb und unterhalb des gesuchten Wertes.
Eine einfache Aufgabe für PC...
Das sind dann die Stellen hinterm Komma die im 1. Viertel fehlen.
2. und 3. Viertel gehen mit 8bit PWM ganz fein. Im obersten Viertel
merkst du kaum einen Unterschied, vielleicht 4-5 Helligkeitstufen.
Wenn die Farben aber statisch sind, nimmst du einen LM317 mit Poti und
regelst damit die Spannung zwischen 9-12V - feiner geht's wohl kaum.
Ich habe mich falsch ausgedrückt.
Was ich meinte: ab 7V fangen die LEDs an zu leuchten, also könnte man
ja eine Offsetspannung von ca 7V an die Kathode anlegen und dann eine
Spannung von 0-5V in Reihe dazuschalten. Wenn man mit 8Bit-PWM Arbeitet,
könnte man dann theoretisch statt 47mV Schritten 19mV Schritte
ermöglichen.
Aber so im Nachhinein ist das wohl zu viel Aufwand bei kaum
unterscheidbaren Endergebnissen.
Ich hätte es schon gern digital gesteuert. Ich weiß, dass es digitale
Widerstände gibt, aber eine PWM ist wohl das einfachste und
effizienteste.
Alex
Alex schrieb:> Was ich meinte: ab 7V fangen die LEDs an zu leuchten
Du hast bis heute trotz vorsichtiger Hinweise offenkundig nicht
verstanden, dass LED Helligkeit nicht durch die Spannung, sondern durch
den Strom vorgegeben wird.
Alex schrieb:> Wenn man mit 8Bit-PWM Arbeitet, könnte man dann theoretisch statt 47mV> Schritten 19mV Schritte ermöglichen.
Na dann bau doch 10bit PWM. Aber Achtung: Auch deine 12V
Versorgungsspannung muss auf 19mV stabil sein, also fast 0.1%.
MaWin schrieb:> Alex schrieb:>> Was ich meinte: ab 7V fangen die LEDs an zu leuchten>> Du hast bis heute trotz vorsichtiger Hinweise offenkundig nicht> verstanden, dass LED Helligkeit nicht durch die Spannung, sondern durch> den Strom vorgegeben wird.
Es ist mir durchaus bewusst, dass der Helligkeit vom Strom abhängt.
Leider (oder Gott sei dank) sind Strom und Spannung über den Widerstand
verknüpft. Wenn bei 7V Speisung der Strom so Klein ist, dass die
Helligkeit so gering ist, dass ich das nicht mehr sehe, dann ist das bei
7V nun mal so. Wenn bei 12V nun mal ein größerer Strom fließt, dann kann
ich dafür nun mal auch nichts. Weiterhin ist mir bewusst, dass all diese
Kennlinien nicht linear sind.
Ich werds jetzt erstmal mit einer 8Bit-PWM versuchen und gucken, ob das
für mich I.O. ist.
Alex
MaWin schrieb:> Na dann bau doch 10bit PWM. Aber Achtung: Auch deine 12V> Versorgungsspannung muss auf 19mV stabil sein, also fast 0.1%.
Das ist in diesem speziellen Fall gar nicht so kritisch, es geht hier ja
nicht darum, einen Messwert reproduzierbar darzustellen, sondern um die
Problematik der nichtlinearen Wahrnehmung von Helligkeiten. Um eine
Farbe einzustellen reichen eigentlich 3x 8 Bit, aber nur mit einer
nichtlinearen Korrektur dazwischen. Bei einer 8 Bit PWM an LEDs sind die
Abstufungen der ersten paar Werte deitlich zu grob, und am oberen Ende
sieht man eine Erhöhung um 10 Schritte gar nicht mehr. Um nun die
unteren Stufen näher zusammenzurücken macht man eine höherauflösende
PWM. Ich persönlich versuche, bei meinen LED Basteleien, immer
mindestens 10 Bit zu erreichen, auch wenn die Vorgabe nur 8 Bit hat,
über die nichtlineare Korrektur werden die unteren Stufen dann
ausgenutzt, im oberen Bereich sind dann die Schrittweiten eher bei 50.
Ergebnis ist dann ein als gleichmäßig empfundenes Faden, und die
Möglichkeit, auch im gedimmten Zustand noch schöne Farben einstellen zu
können.
Mit freundlichem Gruß - Martin
Alex schrieb:> Leider (oder Gott sei dank) sind Strom und Spannung über den Widerstand> verknüpft. ...> Weiterhin ist mir bewusst, dass all diese Kennlinien nicht linear sind.
Dir scheint aber nicht bewusst zu sein, das die Kennlinie auch noch
temperaturabhängig ist. Mir wäre eine Beleuchtung zu blöd, bei der man,
kurze Zeit nachdem man eine Helligkeit eingestellt hat, wieder
nachstellen muss, weil sich durch die Eigenerwärmung der LEDs die
Helligkeit erhöht hat.
MaWin schrieb:> Na dann bau doch 10bit PWM. Aber Achtung: Auch deine 12V> Versorgungsspannung muss auf 19mV stabil sein, also fast 0.1%.Mike schrieb:> Dir scheint aber nicht bewusst zu sein, das die Kennlinie auch noch> temperaturabhängig ist. Mir wäre eine Beleuchtung zu blöd, bei der man,
Ähem.
Er will doch nicht ein hochstabiles Etalon fur sein Labor, sondern
wahrscheinlich eine ganz normale LED Beleuchtung ohne irgendwelche
Lichteffekte bauen. Und da ist dimmen und richtige Farbe einstellen
mit LM317 weitaus besser, wenn auch nicht präziser, als mit PWM.
Mit 3 LM317 ist das Ganze in Null komma Nichts aufgebaut.
Wahrscheinlich ginge das Ganze auch ohne LM317, nur mit genügend
starken Draht-Potentiometers.
Und da es Potis auch logarithmisch und mit Schalter gibt...
Marc Vesely schrieb:> Und da ist dimmen und richtige Farbe einstellen> mit LM317 weitaus besser, wenn auch nicht präziser, als mit PWM.> Mit 3 LM317 ist das Ganze in Null komma Nichts aufgebaut.> Wahrscheinlich ginge das Ganze auch ohne LM317, nur mit genügend> starken Draht-Potentiometers.> Und da es Potis auch logarithmisch und mit Schalter gibt...
... bin ich echt beeindruckt, wow! ;-)
