Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12 Ohm Lastwiderstand ft. PWM-Schaltung


von Daniel V. (Gast)


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Hallo,
...eigentlich wollte ich testen, wieviel Verlust ein
10 Ohm Lastwiderstand gegenüber eine PWM Schaltung
bringt, wenn ich damit LEDs betreibe.

Leider hat sich erwiesen das der Lastwiederstand etwa 20%
effizienter ist als meine PWM-Dimmersammlung !


Ich habe 3 Bilder angehängt:

Bild 1:
Weil ich erst dachte, es liegt an meinen alten
Augen, habe ich die Lichtstärke in Lux gemessen, hier
genau 300 Lux....das wurde bei allen Dimmern mit dem
Poti so eingestellt das es 300 Lux sind.

Bild 2:
Hier ist der Aufbau zu sehen. In diesem Bild ist der
ehemalige Dimmer zu sehen, jetzt im innern mit 10 Ohm
und per Schalter auch auf 23 Ohm einstellbar zu sehen.
Der Schalter steht hier auf 10 Ohm + 1 Ohm/5W + 1 Ohm/5W
(je 1 Ohm am Eingang und am Ausgang der Dimmer um darüber
den Spannungsabfall in mA abzulesen).

(...die Beschriftung auf dem Dimmer "430mA" und "210mA" hier
bitte nicht beachten, die stimmt nur wenn die je 1 Ohm entfernt
werden und die Spannung etwa 12,6V ist.)

Bild 3:
Alle 3 Kandidaten, der erste Dimmer links, ist kein dimmer
es ist nur ein Dimmergehäuse mit je einem 10 Ohm und 23 Ohm
wiederstand + Schalter drin.
Am 4. Dimmer habe ich noch einen zusätzlichen Poti drin, mit
dem die Frequenz von rund 30 hz - 5 kHz geregelt werden kann,
das macht in der Testschaltung absolut keinen unterschied,
nur mit den augen merke ich das bei 30 Hz die LEDs blinken.

Bild 4:
Der Schaltplan vom Dimmer...ich hoffe es sind keine Fehler beim
Abzeichnen entstanden.


Soooo...nun bin ich etwas enttäuscht von den Dimmern, ich dachte
ich verbrauche weniger mA bei gleichem Licht, aber wie ihr sehen
könnt auf dem Zettel unten -> die Dimmer fressen zwischen
374 und 382 mA um damit die LEDs 300 Lux hell leuchten zu
lassen....und mit dem 1. (links) Widerstand (ex-Dimmer) braucht
die Gesamtschaltung nur 307mA....das sind rund 20% weniger!

Messe ich hier was falsch oder stimmt mit den China-Dimmer
etwas nicht???

von Falk B. (falk)


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@ Daniel V. (eft83)

>Leider hat sich erwiesen das der Lastwiederstand etwa 20%
>effizienter ist als meine PWM-Dimmersammlung !

Schon als Patent angemeldet? ;-)

>Der Schaltplan vom Dimmer...ich hoffe es sind keine Fehler beim
>Abzeichnen entstanden.

Der keine Sekunde für eine LED geeignet ist. Denn dafür braucht man eine 
Konstantstromquelle.

>Soooo...nun bin ich etwas enttäuscht von den Dimmern, ich dachte
>ich verbrauche weniger mA bei gleichem Licht,

Nur, wenn man sie gescheit aufbaut.

von THOR (Gast)


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Der Schaltplan mutet etwas merkwürdig an. Ohne Vorwiderstand oder 
Induktivität wird die LED einfach kurzgeschlossen und bekommt volle 
Spannung ab.

Ne Spule an den Dimmer anschließen (den vom Schaltplan) und die LED 
antiparallel dazu als Freilaufdiode. Und dann nochmal Stromverbrauch 
messen.

von Daniel V. (Gast)


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Ich betreibe damit eigenliche eine 5m lange LED-China-Kette die je 3 
LEDs + 150 Ohm aufbau haben und alle 10cm mit ner Schere abgeschnitten 
werden können.....also Vorwiederstand ist in der LED Kette schon drin...

von THOR (Gast)


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Daniel V. schrieb:
> Vorwiederstand

AAAAAAAAAAAAAAAAA

Dann kann der Wirkungsgrad aber auch nicht viel besser werden.

von Daniel V. (Gast)


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THOR schrieb:
>> Vorwiederstand
>
> AAAAAAAAAAAAAAAAA
>
> Dann kann der Wirkungsgrad aber auch nicht viel besser werden.

Naja, die je 1 Ohm habe ich rein zum Testen, sonst kann ich den 
Verbrauch ja nicht gescheit messen.....aber die LED-Kette läuft bei 12V 
und hat je 3 LEDs + 150 Ohm drin...das läßt sich nicht ändern an der 
kette.

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

mit welchem Messgerät hast du den Strom gemessen? Rechtecksignale mit 
bis zu 3kHz kann nämlich nicht jedes Messgerät korrekt messen.

Gruß Kai

von Daniel V. (Gast)


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Kann mir jemand eine Schaltung empfehlen die wenniger mA bei den 300 Lux 
verbraucht als der Lastwiderstand?

Ansonsten belasse ich es beim Lastwiederstand....habe dann auch weniger 
HF-Störungen auf LW-MW-SW auf meinen Radios!

von Daniel V. (Gast)


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Kai S. schrieb:
> Hallo,
>
> mit welchem Messgerät hast du den Strom gemessen? Rechtecksignale mit
> bis zu 3kHz kann nämlich nicht jedes Messgerät korrekt messen.

Vergessen:
Das Fluke steht dann auf mV und dann kann ich mA direkt ablesen.

Gemessen habe ich über den 1 Ohm am Dimmereingang mit einem Fluke 89 
(aus den 90er glaube ich)...aber auch wenn ich zB 10.000 uF paralell zu 
dem 1 Ohm schalte um alles zu gletten - es bleibt beim gleichen Ergebnis 
:-(

von THOR (Gast)


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Daniel V. schrieb:
> das läßt sich nicht ändern an der
> kette.

Ergo hast du da schon Verluste, die du nicht weg bekommst. Was du jetzt 
beim Dimmer noch einsparen kannst ist nicht mehr so viel. Es sei denn du 
dimmst auf romantische Werte runter.

von Harald W. (wilhelms)


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Daniel V. schrieb:

> Leider hat sich erwiesen das der Lastwiederstand etwa 20%
> effizienter ist als meine PWM-Dimmersammlung !

Wer misst, misst Mist. :-(

von Daniel V. (Gast)


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THOR schrieb:
> Ergo hast du da schon Verluste, die du nicht weg bekommst. Was du jetzt
> beim Dimmer noch einsparen kannst ist nicht mehr so viel. Es sei denn du
> dimmst auf romantische Werte runter.

Ok das heißt dann unterm Strich...PWM bringt bei fertigen 12V 
LED-Lichterketten mit eingebautem Vorwiderstand garnichts, oder?

von Falk B. (falk)


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@ Daniel V. (eft83)

>> Ergo hast du da schon Verluste, die du nicht weg bekommst. Was du jetzt
>> beim Dimmer noch einsparen kannst ist nicht mehr so viel. Es sei denn du
>> dimmst auf romantische Werte runter.

>Ok das heißt dann unterm Strich...PWM bringt bei fertigen 12V
>LED-Lichterketten mit eingebautem Vorwiderstand garnichts, oder?

Doch! PWM bringt prozentual zum Tastverhältnis auch eine entsprechende 
Energieeinsparung!

von Daniel V. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Doch! PWM bringt prozentual zum Tastverhältnis auch eine entsprechende
> Energieeinsparung!

Aber nur wenn kein Vorwiderstand in der Schaltung verbaut ist, oder?

von der schreckliche Sven (Gast)


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Hallo Daniel,
es gibt drei Möglichkeiten: entweder Dein Lichtmeter zeigt im gepulsten 
Betrieb (die LED`s leuchten ja nicht nach) etwas falsches an, oder die 
LED`s sind im gepulsten Betrieb weniger effizient oder beides.

von Daniel V. (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Hallo Daniel,
> es gibt drei Möglichkeiten:

An das habe ich auch schon gedacht....der Lux meter sagt aber genau das 
was meine Augen auch empfinden...es ist die gleiche 
Helligkeit....schlußendlich gehts ja ausschließlich um die Helligkeit 
die ich empfinde...und ich finde das die helligkeit immer gleich ist, 
das zeigt der Luxmeter auch so....alllerdings springt der DigitalZeiger 
um die 10 Lux rauf und runter und das so schnell das diese 10 digits 
eine etwas helgraue Farbe haben.

von Falk B. (falk)


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@ Daniel V. (eft83)

>> Doch! PWM bringt prozentual zum Tastverhältnis auch eine entsprechende
>> Energieeinsparung!

>Aber nur wenn kein Vorwiderstand in der Schaltung verbaut ist, oder?

Doch, auch dann. Bei 50% Tastverhältnis fließt nur zu 50% der Nennstrom, 
also im Mittel die halbe Leistung (die Spannung bleibt bei den Pulsen 
konstant). Siehe PWM.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Und bei 0% Tastverhältnis verbraucht man dann gar keine Energie. Leider 
ist es dann dunkel.

von THOR (Gast)


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Falk B. schrieb:
> @ Daniel V. (eft83)
>
>>> Doch! PWM bringt prozentual zum Tastverhältnis auch eine entsprechende
>>> Energieeinsparung!
>
>>Aber nur wenn kein Vorwiderstand in der Schaltung verbaut ist, oder?
>
> Doch, auch dann. Bei 50% Tastverhältnis fließt der Nennstrom, aber nur die 
Hälfte der Zeit,
> also im Mittel die halbe Leistung (die Spannung bleibt bei den Pulsen
> konstant). Siehe PWM.

Fixed

von SonicHazard (Gast)


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Daniel V. schrieb:
> Messe ich hier was falsch

Du benutzt nicht etwa ein True RMS Multimeter zum Messen des Stromes?

von Thomas E. (picalic)


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Falk B. schrieb:
>>Ok das heißt dann unterm Strich...PWM bringt bei fertigen 12V
>>LED-Lichterketten mit eingebautem Vorwiderstand garnichts, oder?
>
> Doch! PWM bringt prozentual zum Tastverhältnis auch eine entsprechende
> Energieeinsparung!

Natürlich leuchten gedimmte LEDs weniger und brauchen dann auch weniger 
Energie, aber für die Effizienz ist es egal, ob man die LED-Streifen per 
PWM oder durch einen vorgeschalteten, zusätzlichen Widerstand dimmt. 
Eher ist PWM noch etwas schlechter, weil der LED-Strom höher ist und die 
LEDs dann einen etwas (minimal) schlechteren Wirkungsgrad haben.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@ Thomas Elger (picalic)

>Natürlich leuchten gedimmte LEDs weniger und brauchen dann auch weniger
>Energie, aber für die Effizienz ist es egal, ob man die LED-Streifen per
>PWM oder durch einen vorgeschalteten, zusätzlichen Widerstand dimmt.

Falsch! Rechne mal den Wirkungsgrad bei 50% PWM (=halber mittlerer 
Strom) und entsprechendem Vorwiderstand aus.

von Jemand (Gast)


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Hallo

eventuell ist es sinnvoll an die Sache erst mal in kleineren Schritten 
heran zu gehen, denn ganz so trivial wie es zuerst erscheint ist die 
Sache nicht.

Also z.B. mit einer einzelnen LED und einen einstellbaren Gleichstrom 
(mittels einfachen Potis oder verschiedene Festwiderständen) anfangen:
Den Strom  messen, dabei die Lichtstärke mit deinen Luxmeter(?) 
aufnehmen und in einer Tabelle eintragen.
Danach eine einfache PWM aufbauen und so einstellen das die gleiche 
Lichtstärke erzeugt wird wie bei einen Wert deiner Tabelle und den vom 
Messgerät angezeigten Strom ablesen - bei echter RMS Messung sollte sich 
der "gleiche" Wert ergeben.
Falls nicht ist entweder dein Messgerät und/oder dein Luxmeter für PWM 
nicht geeignet.
Auch die empfunden Lichtstärke ist so eine Sache - erst mal ist die 
Empfindlichkeit des Auges nicht linear, dann ist der Mensch auch ehr 
schlecht darin sich objektiv an die Lichtstärke zu erinnern, zu viele 
"Filter" im Eiweißcomputer spielen da in die "Messung" herein, und 
selbst der direkte Vergleich ist rein mit den Augen nicht wirklich 
zuverlässig (Erwartung, Blendeffekte, Umgebungshelligkeit...).

Lichtstärke zu messen, insbesondere von getakteten Quellen, und bei 
"weißen" Licht ist alles andere als trivial wenn es um genaue Werte 
geht.
Wenn auch nur im geringen Umfang so ist es für die Lichtfarbe (und damit 
die empfundene Helligkeit) nicht egal wie hoch der Strom durch die LED 
ist, bei PWM fließt ja immer der Maximalstrom im Einschaltzustand 
während bei einen Vorwiderstand eben tatsächlich dauerhaft ein 
bestimmter (geringer als max.) Strom fließt.
Wahrscheinlich gibt es noch weitere Einflussgrößen nur auf der 
Lichtseite.

Und auf der elektrischen Seite muss dein Messgerät ein echtes true RMS 
Messgerät sein, das auch noch bei der (unbekanten) PWM Frequenz 
zuverlässig misst.
Und um es auf die Spitze zu treiben:
Selten ist das PWM Signal in den praktischen Anwendung ein schönes und 
sauberes Signal wie aus dem Lehrbuch - es wird immer noch jede Menge 
anderer "Mist" produziert (daher der ganze nervige EMV Kram) der 
eventuell die Messung verfälscht.

Jemand

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Falk B. schrieb:
> @ Thomas Elger (picalic)
>
>>Natürlich leuchten gedimmte LEDs weniger und brauchen dann auch weniger
>>Energie, aber für die Effizienz ist es egal, ob man die LED-Streifen per
>>PWM oder durch einen vorgeschalteten, zusätzlichen Widerstand dimmt.
>
> Falsch! Rechne mal den Wirkungsgrad bei 50% PWM (=halber mittlerer
> Strom) und entsprechendem Vorwiderstand aus.

Der ist genau gleich groß. Wenn man kleine Dreckeffekte vernachlässigt. 
Du hast ja auch bei PWM ein strombegrenzendes Element, an dem der Anteil 
der Betriebsspannung abfällt, den die LED nicht braucht. Für den 
Wirkungsgrad ist allein das Spannungsverhältnis ausschlaggebend, weil 
überall der gleiche Strom fließt.

Wenn du z.B. 12V Betriebsspannung hast und die LED 9V brauchen (3x 3V) 
dann ist der Wirkungsgrad 75%. Vollkommen egal, ob du die 3V 
Spannungsdifferenz an einem Vorwiderstand verheizt oder an mehreren oder 
an einem MOSFET/Transistor (lineare Stromquelle). Auch ob gepulst oder 
nicht, ändert nichts. Für den gleichen mittleren Strom muß der Pulsstrom 
höher sein. Aber die Spannungsverhältnisse ändern sich nicht (fast 
nicht).

Dreckeffekte: bei höherem Strom steigt die Flußspannung der LED leicht 
an, was im Prinzip eine leichte Verbesserung ergibt. Andererseits sinkt 
die Effizienz der LED bei höherem Strom, was in die Gegenrichtung 
ausschlägt.

: Bearbeitet durch User
von Thomas E. (picalic)


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Falk B. schrieb:
> Falsch! Rechne mal den Wirkungsgrad bei 50% PWM (=halber mittlerer
> Strom) und entsprechendem Vorwiderstand aus.

Also gut, rechnen wir mal und nehmen an, daß bei dem LED-Streifen bei 
12V genau 1 A fließen würde.
Volle Leistung: 12V * 1A = 12 Watt.
Nun wollen wir mit 50% PWM dimmen: 1A in der Hälfte der Zeit, also 6 
Watt.

Nun wollen wir den Strom durch einen Widerstand halbieren und 
dimensionieren ihn so, daß ebenfalls 0,5A fließen  - die LEDs werden mit 
dem halben Strom in der vollen Zeit auch halb so hell leuchten (evtl. 
unmerklich heller, da der Wirkungsgrad der LED bei kleinerem Strom 
geringfügig besser ist, in der Praxis kann man aber auch einfach von 
einer geraden Kennlinie ausgehen)
Also: wir ziehen aus der Spannungsquelle 100% der Zeit 0,5A:
12V * 0,5A = 6 Watt, wie oben bei PWM, bei ebenfalls halber abgegebener 
Lichtleistung, wie oben. Gleiche Eingangsleistung und gleiche 
Lichtausbeute = gleicher Wirkungsgrad - ein Wunder?

von Thomas E. (picalic)


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Axel S. schrieb:
> bei höherem Strom steigt die Flußspannung der LED leicht
> an, was im Prinzip eine leichte Verbesserung ergibt.

ich denke, die höhere Flußspannung bei höherem Strom wird im 
Wesentlichen durch Leitungswiderstände verursacht, die naturgemäß nicht 
zur Lichtemission beitragen. Die Hersteller geben im Datenblatt ja auch 
immer die Helligkeit über dem Strom an, und nicht über der 
Eingangsleistung, das wird schon seinen Grund haben...

von Günter Lenz (Gast)


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Wenn man mit PWM den Wirkungsgrad verbessern will braucht
man noch ein Ladekondensator und eine Speicherdrossel,
ansonsten ist es so wie es Thomas Elger geschrieben hat.

von Falk B. (falk)


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@Axel Schwenke (a-za-z0-9)

>> Falsch! Rechne mal den Wirkungsgrad bei 50% PWM (=halber mittlerer
>> Strom) und entsprechendem Vorwiderstand aus.

>Der ist genau gleich groß. Wenn man kleine Dreckeffekte vernachlässigt.
>Du hast ja auch bei PWM ein strombegrenzendes Element, an dem der Anteil
>der Betriebsspannung abfällt, den die LED nicht braucht. Für den
>Wirkungsgrad ist allein das Spannungsverhältnis ausschlaggebend, weil
>überall der gleiche Strom fließt.

Hmm, hier lag wohl mein Denkfehler. Der Spannungsabfall über der LED 
bleibt ja annähernd konstant, damit auch das Spannungsverhältnis und 
letztendlich der Wirkungsgrad. Ich war gedanklich beim Linearverstärker 
an einer ohmschen Last. Mein Fehler.

von jkl (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Wenn man mit PWM den Wirkungsgrad verbessern will braucht
> man noch ein Ladekondensator und eine Speicherdrossel,

Daß für z.B. 15VDC V(in) und angenommen 9V (3x3V) bei 1A über/durch die 
LEDs, also nicht PWM an den LEDs selbst, ein vollständiger Schaltregler 
effizienter sein sollte (anständig konstruiert, selbstverst.), als ein 
simpler Vorwiderstand, dürfte ja niemand anzweifeln.

von batman (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Hmm, hier lag wohl mein Denkfehler. Der Spannungsabfall über der LED
> bleibt ja annähernd konstant, damit auch das Spannungsverhältnis und
> letztendlich der Wirkungsgrad. Ich war gedanklich beim Linearverstärker
> an einer ohmschen Last. Mein Fehler.

Ja, mit einer Glühbirne ist der Dimmer effizient, ob PWM oder 
Phasenanschnitt. Der Unterschied zur LED ist mir auch gerade eben erst 
bewußt geworden.

Die Helligkeit ist näherungsweise nur vom Strom abhängig. Also gibts 
auch nie mehr LUX pro mA. Egal, womit man drosselt.

von Daniel V. (Gast)


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Ok danke für euer Mittwirken.

Kann man nun abschließend sagen:
Wenn LEDs mit x Lux leuchten dann benötigt man dafür x mA, egal ob die 
Drosselung durch einen Festwiderstand oder einm Dimmer erfolgt?

Wenn das so ist, dann ist der Dimmer echt schlecht, weil er 20% mehr 
verbrutzelt als der Festwiderstand :-(

Das könnte eventuell an dem nichtsaueren an/abschalten des Mosfets 
liegen, ich habe da noch kein Oszi rangehalte, aber von den 3 € 
China-Dinger erwartet man halt nicht viel. Die eine hälfte des LM358 
wirk ja nur al komparator für den Eingang, und am Gate ist auch nichts 
das wie ein Mosfettreiber aussieht....und die restlichen mA Verlust 
addieren sich dan im 5v spannungsteiler und dem Vergrach des 555 und 
358.

Danke an alle

von Thomas E. (picalic)


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Daniel V. schrieb:
> Wenn das so ist, dann ist der Dimmer echt schlecht, weil er 20% mehr
> verbrutzelt als der Festwiderstand :-(

Naja, die 20% schlechter bei deinem promitiv-Dimmer sind sicher ein 
Messfehler - denn so, wie eine PWM-Schaltung ohne Speicherdrossel die 
Effizienz gegenüber einem simplen Vorwiderstand nicht verbessern kann, 
kann sie sie aber auch nicht wesentlich verschlechtern! Denn ein halb 
durchgeschalteter MOSFET ist ja so gesehen auch nur ein Widerstand, und 
der Strom, der durch D-S des MOSFET fließt, fließt auch durch die LEDs.
Ein Nachteil beim Dimmer kann eigentlich nur durch dessen Eigenverbrauch 
entstehen, das kann aber nicht groß ins Gewicht fallen - so viel Strom 
brauchen die IC ja nicht. Und den bereits angesprochenen 
Wirkungsgradverlust durch höheren Strom bei den LEDs, das sind aber mit 
Sicherheit keine 20%...

von Joachim B. (jar)


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Daniel V. schrieb:
> Wenn das so ist, dann ist der Dimmer echt schlecht, weil er 20% mehr
> verbrutzelt als der Festwiderstand :-(

DEIN PWM Dimmer wohlgemerkt, mit richtiger und echter PWM mit geringen 
Schalt- und Spulen-verlusten ist der switcher immer im Vorteil gegenüber 
R und Linearregler.

von jkl (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> mit richtiger und echter PWM mit geringen
> Schalt- und Spulen-verlusten ist der switcher immer im Vorteil gegenüber
> R und Linearregler.

Korrekt.

von batman (Gast)


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Weil..

von Thomas E. (picalic)


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Joachim B. schrieb:
> mit richtiger und echter PWM

Was, bitte, ist denn dann eine "falsche oder unechte" PWM?

Joachim B. schrieb:
> mit geringen
> Schalt- und Spulen-verlusten

Wenn überhaupt Spulen drin sind (das hat aber eigentlich nichts mit PWM 
als solches zu tun)

Joachim B. schrieb:
> ist der switcher immer im Vorteil gegenüber
> R und Linearregler.

Ist er nicht, wie wir oben schon festgestellt haben. Nicht "PWM oder 
Widerstand" macht den Unterschied, sondern "Converter oder Widerstand". 
PWM mit Speicherdrossel wäre sowas. Auch ohne Drossel bleibt aber PWM 
trotzdem eine "richtige" PWM.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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> Leider hat sich erwiesen das der Lastwiederstand etwa 20%
> effizienter ist als meine PWM-Dimmersammlung !

So wie diese Aussage bei mir Ankommt kann sie unmöglich wahr sein. Also 
hake ich mal nach:

Wie hast du den Strom gemessen? Bist du ganz sicher, daß dein 
Meßinstrument den Mittelwert bei PWM korrekt erfassen kann? Hast du Dich 
vergewissert, daß die Eingangs-Spannung in allen Fällen gleich ist und 
daß der Spannungsabfall an den Leitungen vernachlässigbar ist?

> Vorwiederstand
> Lastwiederstand

Das heißt Widerstand! Mit i, nicht mit ieeeeeehhhh.

von Daniel V. (Gast)


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Wie kann man so einen Dimmer (Schaltplan ist ganz oben im Bild)
mit Filter nachrüsten, so das ich ihn nicht ab Langwelle bis in die 
Kurzwellenbreich rein höre.

Erstmal müßte ich die Platine in ein altes Blechgehäuse einbauen, dann 
bleiben praktisch noch eine Plusleitung und 2 Minusleitungen.
Ich habe vor längerer Zeit mal mit 1-100nF da rumprobiert....das hat 
aber
ganichts gebracht.

Müßte ich die Frequenz des 555 messen und dann eine Bandsperre dann 
einsetzen...oder kann man auch hier sagen...diese HF-Störungen bekommt 
man nicht effektiv weg?

von Stefan F. (Gast)


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Ich würde gar nicht filtern, sondern den Dimmer so bauen, daß er einen 
annähernden Konstantstrom erzeugt. Das kann man auch als Schaltregler 
realisieren.

Die meisten handelsüblichen dimmbaren LED Treiber tun dasd übrigens. Sie 
funktionieren im Grunde genommen wie normale Schaltnetzteile, nur daß 
sie eben nicht die Spannung sondern den Strom regeln.

von batman (Gast)


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Glaub ich kaum. Bei der Beleuchtung möchte man meist gleichbleibende 
Lichtqualität über den ganzen Dimmbereich. Wenn man den Betriebsstrom 
einer weißen LED ändert, z.B. mittels Tastrate eines DC-Konverters, ist 
das kaum zu erreichen.

von Falk B. (falk)


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@batman (Gast)

>Glaub ich kaum. Bei der Beleuchtung möchte man meist gleichbleibende
>Lichtqualität über den ganzen Dimmbereich. Wenn man den Betriebsstrom
>einer weißen LED ändert, z.B. mittels Tastrate eines DC-Konverters, ist
>das kaum zu erreichen.

Jain. Der DC/DC Wandler regelt einen konstanten Strom von 100%. Die 
Dimmung wird durch eine niederfrequente PWM erreicht, welche der PWM 
des Schaltreglers überlagert wird. Damit läuft die LED immer mit dem 
gleichen Strom.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED#Dimmung

von batman (Gast)


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Genau, und da haben wir wieder die (schlechtere) Effizienz des 
PWM-Dimmers wie oben. Der DC-Wandler spart nur die Verluste des 
Festwiderstandes, die aber auch relativ klein sein können. Man muß schon 
rechnen.

von batman (Gast)


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Die HF-Störung kommt vmtl. durch Schwingung beim Umschalten am MOSFET. 
Das muß man sich auf dem Skop angucken. Da kann man viel dran drehen.

von Stefan F. (Gast)


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Die HF Störungen kommen hauptsächlich von den langen Leitungen die 
wunderbar als Antenne wirken. Je rechteckiger das Signal, umso 
schlimmer.

von jkl (Gast)


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batman schrieb:
> Weil..

Verzeihung, da hätt ich genauer lesen sollen, was jar schrob.
Ich hatte das beim Überfliegen als "Bekräftigung" (bzw. nicht
wirklich abweichend von) meiner vorherigen Aussage miß-gedeutet.

batman schrieb:
> Der DC-Wandler spart nur die Verluste des
> Festwiderstandes, die aber auch relativ klein
> sein können. Man muß schon rechnen.

Stimmt, und läßt sich berechnen, und dabei mit beliebigen 
Schaltregler-Lösungen vergleichen (deren eta-/P_v-Berechnung kann dann 
etwas lästiger werden, je nach Fall). Insgesamt eine Aufwand<-->Nutzen / 
Kosten<-->Effizienz - Frage.

Wenn V(in) nur knapp über V_f, könnte der Schaltregler "verlieren".
(Aber nur dann. Und oft genug will man ja mit V(in) >> V_f, oder gar 
V(in) < V_f arbeiten können...)

Hier wird aber, wenn ich das richtig deute, vom TO tragischerweise ein 
LED-Streifen mit internem Vorwiderstand mit PWM betrieben. Über R * I² 
entstehen während der ON-Pulse recht große Verluste am R, die also nicht 
direkt mit dem (wegen der dabei größtenteils "konstanten", bzw. halt nur 
minimal erhöhten V_f der LED(s)) Lichtstrom korrelieren können ...

Oder sehe ich das falsch?

von jkl (Gast)


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jkl schrieb:
> Wenn V(in) nur knapp über V_f, könnte der Schaltregler "verlieren".

Schon effizienzmäßig, meine ich damit. Aufwand und (Anschaffungs-)Kosten 
dabei kurz mal außen vor, denn unter Einbezug dessen verschiebt sich 
alles nommal zugunsten Vorwiderstand.

von batman (Gast)


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Der Klassiker, "12V-LED/10W" (intern ein 3x3-Array) am 12V-NT. Fallen 
ca. 1,5V@1A am Vorwiderstand ab. Da kann der beste DC-Wandler schwer 
mithalten.

von Thomas E. (picalic)


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batman schrieb:
> Der Klassiker, "12V-LED/10W" (intern ein 3x3-Array) am 12V-NT. Fallen
> ca. 1,5V@1A am Vorwiderstand ab. Da kann der beste DC-Wandler schwer
> mithalten.

Ach wo - 85% Wirkungsgrad übertrifft selbst ein mittelmäßiger DC-Wandler 
locker!

von Joachim B. (jar)


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Thomas E. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> mit richtiger und echter PWM
>
> Was, bitte, ist denn dann eine "falsche oder unechte" PWM?

ach komm, geh woanders spielen, andere hatte mich verstanden und ich 
tippe du weisst auch was ich meine.

> Joachim B. schrieb:
>> mit geringen
>> Schalt- und Spulen-verlusten
>
> Wenn überhaupt Spulen drin sind (das hat aber eigentlich nichts mit PWM
> als solches zu tun)

ich hatte bis jetzt nur einen spulenlosen switcher, der war 
ineffektiver, die besseren haben alle Speicherspulen.

> Joachim B. schrieb:
>> ist der switcher immer im Vorteil gegenüber
>> R und Linearregler.
>
> Ist er nicht, wie wir oben schon festgestellt haben. Nicht "PWM oder
> Widerstand" macht den Unterschied, sondern "Converter oder Widerstand".
> PWM mit Speicherdrossel wäre sowas.

ach du redest wirr,

Erst Speicherdrossel macht keinen Unterschied, dann es geht auch ohne 
und nun wieder doch, lass es einfach oder arbeite am Leseverständnis.

Ich wette die meisten hier stimmen zu das man mit Spule effektivere 
Wandler baut und das man mit eingeprägtem LED Strom und Speicherdrossel 
effektiver dimmt als mit Rv.

: Bearbeitet durch User
von Thomas E. (picalic)


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Joachim B. schrieb:
> ach du redest wirr,

Ich???

Joachim B. schrieb:
> Erst Speicherdrossel macht keinen Unterschied, dann es geht auch ohne
> und nun wieder doch,

Also, wenn der Satz nicht wirr ist... (der ist aber nicht von mir!)

Falls Du damit andeuten willst, daß ich sowas gesagt haben sollte, dann 
bitte wo?

von Falk B. (falk)


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@batman (Gast)

>Der Klassiker, "12V-LED/10W" (intern ein 3x3-Array) am 12V-NT. Fallen
>ca. 1,5V@1A am Vorwiderstand ab. Da kann der beste DC-Wandler schwer
>mithalten.

Dumm nur, daß dieser "Klassiker" nur im Labor gut funktioniert. Denn 
wenn die 12V (Bordnetz?) mal ordentlich schwanken, schwankt auch die 
LED-Helligkeit deutlich.

von batman (Gast)


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Nee wieso, geregelte 12V-Netzte gibts nicht nur im Auto (da gibts 
übrigens gar keins). Sowas hängt bei mir u.a. mit am PC-NT.

von Thomas E. (picalic)


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Falk B. schrieb:
> Dumm nur, daß dieser "Klassiker" nur im Labor gut funktioniert.

Auch im Labor ist das aber da 1,5W Verlust am Widerstand - die Aussage, 
daß "selbst der beste DC Wandler da schwer mithalten kann", ist weit weg 
von der Realität. Das müsste ein absoluter Schrott-Wandler sein, der bei 
~10W 1,5W Wärme produziert.

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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Ja meinetwegen, in diesem Falle, bei um die 95% Tastrate wirds welche 
geben aber in der allgemeinen Praxis sieht es bei den meisten nicht so 
rosig mit der realen Effizienz aus.

von Thomas E. (picalic)


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batman schrieb:
> Ja meinetwegen, in diesem Falle, bei um die 95% Tastrate wirds welche
> geben aber in der allgemeinen Praxis sieht es bei den meisten nicht so
> rosig mit der realen Effizienz aus.

Ja, nee, is klar - und bei welcher Tastrate wäre dann in der allgemeinen 
Praxis die reale Effizienz mit Wandler wirklich schlechter, als mit 
Vorwiderstand?

von batman (Gast)


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Ich sage ja nur, daß man für jeden Fall rechnen muß, anstatt sich auf 
Binsenweisheiten zu verlassen. Um ein halbes Watt zu sparen, wird sich 
ein Schaltwandler gegen einen Widerstand kaum rentieren. Von Elektrosmog 
und verminderter Betriebssicherheit mal ganz abgesehen.

von jkl (Gast)


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batman schrieb:
> Man muß schon rechnen.

Ich schlage vor, das mal mehrfach (einige Beispiele) zu tun.

Ich bin mir völlig sicher, daß in den allermeisten Fällen der
Schaltregler rein in Bezug auf Effizienz die Oberhand hat.

(Freilich unter der Annahme, daß dieser auf die jeweilige
Anwendung halbwegs angepaßt ist, in Bezug auf Topologie,
Konstruktion/Layout und Bauteileigenschaften.)

"Ausnahmefälle" - habe ich genannt.

In mir wächst der Verdacht, daß Du vielleicht eine gewisse
Abneigung gegen Schaltregler ganz allgemein haben könntest. :)
(Was Dir aber unbenommen bliebe, es gibt ja andere Lösungen.)

von batman (Gast)


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Oha, bevor sich nun die Verschwörungstheoretiker versammeln, klinke ich 
mich mal aus dem OT aus.

von Joachim B. (jar)


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Thomas E. schrieb:
> Falls Du damit andeuten willst, daß ich sowas gesagt haben sollte, dann
> bitte wo?

falls nicht habe ich dich nicht verstanden

Joachim B. schrieb:
> Ich wette die meisten hier stimmen zu das man mit Spule effektivere
> Wandler für Leistung baut und das man mit eingeprägtem LED Strom und 
Speicherdrossel
> effektiver dimmt als mit Rv.

Die Ausnahmen kapazitive Switcher vergessen wir hier für LED Stripes 
mal.

ungedimmt ist LED mit Rv vermutlich ineffektiver als mit Schaltregler 
als LED Treiber, kann aber grenzwertig sein den auch LED Treiber haben 
Verluste, Rv bei LED aber auch.

Hier verwendet der TO LED Stripes für 12V und solange er die Rv nicht 
runternimmt und jedes Segment aus 3 Serien LEDs nicht einzeln speist ist 
es müssig darüber zu diskutieren.

von Thomas E. (picalic)


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Joachim B. schrieb:
> falls nicht habe ich dich nicht verstanden

wir verstehen uns offenbar gegenseitig nicht ;)
(übrigens - das Minus für Dein obiges Post ist nicht von mir, nur um das 
klarzustellen!)

Joachim B. schrieb:
>> Ich wette die meisten hier stimmen zu das man mit Spule effektivere
>> Wandler für Leistung baut und das man mit eingeprägtem LED Strom und
> Speicherdrossel
>> effektiver dimmt als mit Rv.

Das habe ich auch nicht angezweifelt und stimme Dir da auch zu.

Das Problem sind wohl einzig die Begrifflichkeiten! Für mich ist PWM 
eben PWM (Pulse Width Modulation) richtig und echt, und das hat 
überhaupt nix damit zu tun, ob es ein DC-DC Wandler ist, oder bloß ein 
simpler on/off-Switch. Ein "switcher" kann technisch auch alles mögliche 
sein. Wörtlich betrachtet ist es einfach nur ein Ding, das irgend etwas 
schaltet.

Ich will gern versuchen, meinen "wirren" Satz etwas zu verdeutlichen:

Joachim B. schrieb:
>>> ist der switcher immer im Vorteil gegenüber
>>> R und Linearregler.
>>
>> Ist er nicht, wie wir oben schon festgestellt haben.

Unter der Annahme, daß ein "switcher" auch ein einfacher, per PWM 
gesteuerter Schalter (MOSFET) sein kann, habe ich Deiner Aussage wegen 
dem "immer" widersprochen, denn in der weiter oben geführten Diskussion 
war schon festgestellt worden, daß dieser bei der Effizienz nicht 
gegenüber dem Dimmen des LED-Streifens durch Vorwiderstand im Vorteil 
ist.

> Nicht "PWM oder
> Widerstand" macht den Unterschied, sondern "Converter oder Widerstand".

Demzufolge ist die Effizienz nicht zwingend dadurch bestimmt, ob das 
Dimmen linear (Widerstand oder Linearregler) oder per PWM durchgeführt 
wird, sondern ob ob die Umsetzung der Eingangsspannung auf die 
LED-Betriebsspannung linear oder per DC-DC Wandler (Converter) erfolgt.

>> PWM mit Speicherdrossel wäre sowas.
Das wäre im Prinzip der Aufbau eines DC-DC Converters, also das Ding mit 
dem besseren Wirkungsgrad. Also:
PWM mit Speicherdrossel: Effizienz besser
PWM rein mit Schalter und Widerstand: Effizienz schlechter, d.h nicht 
besser, als Linearregler und Widerstand.

Ist die Verwirrung nun komplett?

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Thomas E. schrieb:
> wir verstehen uns offenbar gegenseitig nicht ;)
> (übrigens - das Minus für Dein obiges Post ist nicht von mir, nur um das
> klarzustellen!)


alles gut!

klar geht PWM on/off auch ohne L
ich denke da eher an Spannungsregler oder Stromregler mit L

jetzt haben wir es wohl

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