Ich würde gerne einmal Ideen für einen Ansatz sammeln, wie man eine
Leuchtmittelüberwachung von LED-Werbeanlagen technisch realisieren
könnte.
Zur Erklärung:
Unter LED-Werbeanlagen verstehe ich von den Einzelhändlern (wie z.B.
ALDI, REWE, Penny, Rossmann…) die Reklameschilder, welche im
Außenbereich angebracht sind. Diese werden wenn es dunkel wird, mit LEDs
von innen heraus beleuchtet.
Hierbei gibt es zwei technische Ausführungen für den Betrieb der LED`s:
1) Betrieb der LEDs anhand von Konstantstromquellen:
In der Regel wird hier mit einem Konstantstrom von 50mA und einer
Ausgangsspannung der Konstantstromquelle von 315V DC (bei 80 Stück LEDs
in Reihe) bis zu 990V DC(bei 300 Stück LEDs in Reihe) gearbeitet.
Parallel zu jeder LED befindet sich eine Z-Diode, welche bei einem
Defekt der LED leitend wird und so den Stromfluss und somit die Funktion
der restlichen LEDs aufrecht erhält.
2) Betrieb der LEDs anhand von Konstantspannungsquellen
Konstantspannungsquellen kommen vorrangig zum Einsatz, wenn die LEDs
bzw. LED-Module parallel betrieben werden.
In der Regel betragen die Ausgangsspannungen der Konverter je nach
Anwendungsfall zwischen 12 – 48V DC, die Ströme bewegen sich bis max. 16
A.
Mein Ansatz war bislang über eine Sekundärseitige (d.h. Ausgang des
Treibers / Konverters)Spannungs- und Strommessung eine Überwachung
ausgewertet über einen Mikrocontroller zu realisieren, was allerdings im
geschilderten Fall 1 sehr aufwendig ist und aufgrund der parallel
geschalteten Z-Diode auch kaum zu wesentlichen Änderungen kommt.
Es sollte möglichst erkannt werden, wenn >20% der LEDs einer Werbeanlage
ausgefallen sind.
Hat jemand eine Idee welchen Ansatz man zur Auswertung noch anwenden
könnte ?
Hat jemand Erfahrungen dies evtl. optisch auszuwerten, z.B. über LDR
o.ä. ?
Für Ideen und Tipps vielen Dank im Voraus.
MfG
Der Elektrolaie
ich sehe da keinen einfachen Weg, wenn wirklich an jeder LED eine
Z-Diode vorhanden ist.
Man müsste die Helligkeit jeder LED messen. Die Gesamthelligkeit wird
man wohl kaum erfassen können, weil die Fläche zu groß ist.
Der Elektrolaie schrieb:> Unter LED-Werbeanlagen verstehe ich von den Einzelhändlern (wie z.B.> ALDI, REWE, Penny, Rossmann…) die Reklameschilder, welche im> Außenbereich angebracht sind. Diese werden wenn es dunkel wird, mit LEDs> von innen heraus beleuchtet.
Also ist das doch gewerblich?
Was ich jetzt nicht verstehe, ihr konstuiert da Anlagen mit bis zu 1000V
DC und du sollst dafür Überwachungen konstuieren, obwohl du dich als
"Elektrolaie" bezeichnest?
Dann solltest du besser bei Schutzkleinspannung bleiben.
...die Z-Diode hat wie viel Volt?
Wenn die Z-Diode eine um sagen wir mal 1 Volt niedrigere oder höhere
Spannung hat, könnte man diesen neuen Ausgangsspannungs-Hub, im Falle
eines Defekts einer LED, wohl erkennen.
Im gegensatz zu Glühlampen kommt es bei LED's vor, daß sie Strom
aufnehmen aber trotzdem nicht sichtbar leuchten.
Du wirst also wohl ihre Leuchtkraft messen müssen, wenn es wirklich
zuverlässig funktionieren soll.
Ingo Hütlein schrieb:> Wenn die Z-Diode eine um sagen wir mal 1 Volt niedrigere oder höhere> Spannung hat, könnte man diesen neuen Ausgangsspannungs-Hub, im Falle> eines Defekts einer LED, wohl erkennen.
die Spannung der LED schwank aber mit der Temperatur, da wird es schwer
bei viele LEDs in reihen die eine Volt zu erkennen.
Bislang gibt es auf dem Markt für diesen "Kundenwunsch" LED-Werbeanlagen
auf Funktion zu überwachen und bei einem LED-Ausfall von >20% pro
Werbeanlage, dies z.B. über einen potentialfreien Kontakt an die GLT zu
melden nicht.
@ Der Andere (Gast):
Wir konstruieren diese Werbeanlagen nicht. Wir kaufen die Anlagen als
Kunde von Werbeanlagenbauern ein und betreiben diese an unseren
Filialen. Aber alle Werbeanlagenbauer haben bislang hierfür keine
Lösung. Früher wo die Werbeanlagen noch mit vielen Leuchtstoffröhren
betrieben wurden, könnte eine Überwachung primärseitig über Stromwandler
in der Unterverteilung zuverlässig realisiert werden. Dies geht heute
leider nicht mehr durch Einsatz der LED-Technik. Und da es bislang keine
Lösung hierfür gibt, dachte ich mir, ich mach mir mal selbst Gedanken
darüber,...
Dann werde ich mir mal Gedanken um eine optische Auswertung machen,...
Wenn die Werbetafeln ja an euren Filialen stehen, könnte man einen
TEST-Taster/Schalter einbauen und die LEDs manuell mit dem, im
Standardmitarbeiter, schon eingebauten Auge überprüfen. Wenn diese
Überprüfung in sinnvollen, regelmäßigen Abständen durchgeführt wird, ist
dein Problem ohne weitere Entwicklungskosten erledigt.
@Florian K.
Den unzuverlässigen Faktor "Mensch" möchte man bei der
Funktionsüberwachung eliminieren,..., da dies in der Vergangenheit nicht
funktioniert hat. Daher strebt man eine zuverlässige automatisierte
Lösung an.
> Daher strebt man eine zuverlässige automatisierte Lösung an.
Man vielleicht. Ich würde mich viel eher über zuverlässige
Unterhaltungselektronik freuen, als über zuverlässige Werbung.
Hallo,
ich konstruiere optische Messsysteme mit LEDs, und zur Stabiliserung der
Leuchtleistung sitzt hinter jeder LED eine Photodiode, die den nach
hinten austretenden Teil des Lichtes misst und rückkoppelt. Natürlich
ist das zu aufwendig für eine "popelige" Werbetafel, dafür ist
garantiert kein Geld da, sonst hätte man ja nicht einen blutigen Laien
beauftragt. So eine Selbstüberwachung könnte nur erfolgreich eingesetzt
werden, wenn sie schon auf Chip-Ebene integriert würde, also jede LED
einen Fehler selbst erkennt. Das ist eine Aufgabe für die
Opto-Elektronik-Firmen, wenn sie denn dafür einen Bedarf sehen. Ein Chip
mit LED + Photodiode + Logik ist ja jederzeit machbar.
In Autos mit LED-Leuchten sind auch Fehlererkennungssysteme enthalten,
aber auf Werbeanzeigen wird sich das nicht so einfach übertragen lassen.
Georg
H. E. schrieb:> Kann man nicht einfach ein "AmpereMeter" anbringen, das Ergebnis> auswerten und dann
nein kann man nicht - hast du den Teil mit der Z-Diode gelesen und
verstanden?
Peter II schrieb:>> Kann man nicht einfach ein "AmpereMeter" anbringen, das Ergebnis>> auswerten und dann> nein kann man nicht - hast du den Teil mit der Z-Diode gelesen und> verstanden?
Und bist du sicher, dass du es verstanden hast ?
Der Elektrolaie schrieb:> Parallel zu jeder LED befindet sich eine Z-Diode, welche bei einem> Defekt der LED leitend wird und so den Stromfluss und somit die Funktion> der restlichen LEDs aufrecht erhält.> Es sollte möglichst erkannt werden, wenn >20% der LEDs einer Werbeanlage> ausgefallen sind.
vs.
> Mein Ansatz war bislang über eine Sekundärseitige (d.h. Ausgang des> Treibers / Konverters)Spannungs- und Strommessung eine Überwachung> ausgewertet über einen Mikrocontroller zu realisieren, was allerdings im> geschilderten Fall 1 sehr aufwendig ist und aufgrund der parallel> geschalteten Z-Diode auch kaum zu wesentlichen Änderungen kommt.
Sicher, dass es bei 20% noch "kaum zu wesentlichen Änderungen kommt"
ist?
Georg schrieb:> So eine Selbstüberwachung könnte nur erfolgreich eingesetzt> werden, wenn sie schon auf Chip-Ebene integriert würde,
Also nimmt man am Besten Laserdioden mit durchgebranntem
Spiegel zur Beleuchtung. :-)
> In Autos mit LED-Leuchten sind auch Fehlererkennungssysteme enthalten,
Sicher? Ich dachte, dort verlässt man sich einfach auf die höhere
Lebensdauer der LEDs, denn selbst bei Glühlampenbeleuchtung wurden,
ausser bei Blinklampen, Überwachungsschaltungen erst in den letzten
Jahren nach und nach eingeführt.
Harald W. schrieb:> Überwachungsschaltungen erst in den letzten> Jahren nach und nach eingeführt
Na ja etwas länger schon. Die erste Überwachung in einem Auto das ich
gefahren bin war ein BMW 320i Baujahr ca. 1985
Ein 320er war jetzt keine Luxuslimusine, sondern eher untere
Mittelklasse
Genannt "Check-Control"
https://www.google.de/search?q=bmw+3er+e30+check-control
Der Andere schrieb:> Die erste Überwachung in einem Auto das ich> gefahren bin war ein BMW 320i Baujahr ca. 1985> Ein 320er war jetzt keine Luxuslimusine,
Naja, das sehe ich anders. Mein Opel Astra mit etwa dem gleichen
Baujahr hatte sowas jedenfalls nicht
Der Elektrolaie schrieb:> Parallel zu jeder LED befindet sich eine Z-Diode, welche bei einem> Defekt der LED leitend wird und so den Stromfluss und somit die Funktion> der restlichen LEDs aufrecht erhält.
Dann bleibt nur thermisch od. optisch zu vergleichen wenn der Strom
konstant bleiben sollte. Andererseits kann jede LED auch als schlechte
Fotodiode betrachtet werden. Wieviel Spannung da eine abgeschaltete
Reihe liefert, wäre mal zu untersuchen und evtl. mit der Nachbarreihe zu
vergleichen. (Patent kannst Du dafür nicht mehr einreichen, da schon
länger bekannt.)
BlaBla schrieb:> Wenn eine LED ausfällt, dann wird die Leistung an> der Zenerdiode verbraten?! Dann müsste die ja fast leuchten.
Tut sie doch auch. Infrarot.
Man könnte jeder ZD einen Temperatursensor geben ...
Oder mit dem FLIR auf die Anzeige gehen.
Vielleicht kann man ja auch wieder eine idiotische Werbeaktion machen:
"Finden Sie eine ausgefallene LED auf unserer Werbetafel, dann bekommen
sie diesen Lolli 30% günstiger!"
Ansonsten würde ich den Strom durch die LEDs halbieren, damit sie länger
leben.
Oder tatsächlich wieder einfache Schilder aufstellen - "Wir sparen
Energie für Sie!"
Gruß
Jobst
>> Wenn eine LED ausfällt, dann wird die Leistung an>> der Zenerdiode verbraten?! Dann müsste die ja fast leuchten.
Es gibt nicht NUR LED-Fehler. Es gab z.B. auch Leiterrisse durch
thermischen Stress (Tag/Nacht Temperaturunterschiede)oder Lötprobleme
usw. ...
Man könnte ja auch über Shunts Strom und Spannung jeder Spalte
überwachen und vergleichen wenn kein PWM den Spaß verdirbt?
Wie dünn / dick sind denn so Werbetafeln?
Also eine Kamera kriegst du schon für weniger als 10€, der
Mikrocontroller muss ja auch nicht schnell sein, der darf 30 Minuten
brauchen, bis er das Bild analysiert hat.
Für die kleinen Kamera gibt es auch Fischaugen Objektive, somit wäre so
eine Erfassung z.B. von unten möglich, wenn etwas Freiraum zwischen LED
und Werbung ist.
Wenn nicht wird es schon eher schwieriger, es gibt die Möglichkeit, LED
als "Solarzelle" einzusetzen.
Wenn dann nicht alle LEDs an einem Strang sind, sondern abwechseln, dann
kann man einen strang ausschalten, den anderen einschalten und mit den
ausgeschalteten LEDs das Licht messen, danach abwechseln.
https://www.youtube.com/watch?v=uS-OfDobOAc
(ich vermute aber, der Aufwand für so etwas wäre zu hoch...)
mfg Andreas
Der Elektrolaie schrieb:> Bislang gibt es auf dem Markt für diesen "Kundenwunsch" LED-Werbeanlagen> auf Funktion zu überwachen und bei einem LED-Ausfall von >20% pro> Werbeanlage, dies z.B. über einen potentialfreien Kontakt an die GLT zu> melden nicht.
Naja, dann werden die Anlagenbauer offenbar von BWLern geführt welche
sich einen Dreck um Kundenwünsche scheren. Einem Ingenieur würden auf
Anhieb Mittel und Wege einfallen wie eine solche Funktion zu realisieren
wäre. Im einfachsten Fall könnte man beispielsweise neben jede LED noch
einen Photowiderstand setzen. Macht vielleicht 20 Euro Mehrkosten pro
Panel. Wenn euer Anlagenbauer das nicht auf die Kette bekommt dann nutzt
halt eure Marktmacht und kündigt ihm. Fertig. Auch wenn andere
Anlagenbauer die gewünschte Funktion genauso wenig anbieten.
BWLern muss man offenbar 24/7 in die Fr***e hauen bevor die irgendwann
überhaupt mal auf die Idee kommen irgendetwas (zum Besseren hin) zu
verändern. :/
Für die LEDs Stecksockel vorsehen, und einmal in der Woche (Monat,
whatever) kommt der Vertraglich vereinbarte Servicefutzi, prüft und
tauscht LEDs ...
Gruß
Jobst
Es muss vielleicht nicht jede einzelne LED überwacht werden.
Dann könnte man alle X LEDS daneben eine(n) Photodiode/Phototransistor
anbringen mit entsprechender Schaltung drum (kleines Platinchen) und
diese Kette mit einem Bus-System versehen an dessen Ende man alle
Photodioden/transistoren abfragen kann und weiss, dass es irgendwo eine
Leuchtschwäche gibt.
Oder den Anlagenbauer anweisen statt der Z-Diode eine Schaltung mit der
Eigenschaft einzusetzen, dass sie auf einem "Rückkanal" etwas
auswertbares zurückgibt.
Brainstorming:
nimm doch Leuchtstoffröhren. Die sind genauso effizient wie LEDs, nur
günstiger und es gibt schon Funktionsüberwachungslösungen dafür. Und die
Welt wird ein bisschen weiniger blaustichig.
Das Glas der Werbetafel hat doch sicher eine minimale Reflexion ins
Innere.
Wenn außen nun "finschter ist", dann sollte es technisch gesehen doch
gehen, irgendwo in der Mitte einen Fototransistor zu montieren und jede
LED-Reihe einzeln einmal zu kalibrieren. Das kann ein µC mit einem
Skript recht bequem machen und dann im EEprom ablegen.
1. LED-Reihe an
2. Wert (Spannungsabfall o.ä.) messen
3. Wert speichern
4. nächste LED
Und dann bei denselben Bedingungen (dunkel, Neumond) wiederholen.
1. LED-Reihe an
2. Wert messen
3. Wert auf Plausibilität prüfen
4. Wenn Wert unplausibel wiederholen
5. Wert mit EEprom abgleichen
6. ggfs. "defekt" erkennen.
Man erkennt zwar damit nicht, welche LED defekt ist, aber man erkennt,
dass die Helligkeit abgenommen hat.
Das mag zwar während dem Messen komisch aussehen, aber wen interessiert
das um drei Uhr nachts? Dafür kostet die Lösung annähernd nichts außer
etwas Programmiererei.
Segler schrieb:> Naja, dann werden die Anlagenbauer offenbar von BWLern geführt welche> sich einen Dreck um Kundenwünsche scheren.
Oder von BWLern, die rechnen können, und verstehen, was für den vom
Kunden aufgedrückten Preis für die Werbetafeln realisierbar ist.
Oliver
Nur mal ins Blaue geraten: Wenn eine LED ausfällt ("durchbrennt") und
anschließend die Z-Diode anfängt zu leiten, müsste man doch im Spektrum
der Stromaufnahme vielleicht etwas sehen können. Damit kannst du zwar
nicht herausfinden, welche LED es ist, aber zumindest "Ereignisse"
zählen.
H. K. schrieb:> im Spektrum der Stromaufnahme
Du meinst, wenn die rote LED ausfällt wird das Spektrum blauer ?
Der Elektrolaie schrieb:> In der Regel wird hier mit einem Konstantstrom von 50mA und einer> Ausgangsspannung der Konstantstromquelle von 315V DC (bei 80 Stück LEDs> in Reihe) bis zu 990V DC(bei 300 Stück LEDs in Reihe) gearbeitet.> Parallel zu jeder LED befindet sich eine Z-Diode, welche bei einem> Defekt der LED leitend wird und so den Stromfluss und somit die Funktion> der restlichen LEDs aufrecht erhält.
Richtig, und das funktioniert nicht mehr wenn eine bestimmte Anzahl von
LEDs defekt geht, weil die Spannung ansteigt und irgendwann die
Konstantstromquelle nicht mehr die Spannung erzeugen kann die für den
Strom nötig wäre also fliesst weniger Strom. Das könnte man als
Erkennungszeichen verwenden, allerdings ist die Anzahl der LEDs nicht
definiert, es hängt von LED vs. Z-Dioden-Spannung ab und von der
Komplianz der Konstantstromquelle und ist sogar temperaturabhängig.
Aber wenn die Konstantstromquelle ihren Konstantstrom nicht mehr halten
kann, hat die Anzeige ein Problem, das man melden könnte.
> Man könnte jeder ZD einen Temperatursensor geben ...
Du gehst wohl davon aus, daß eine Kaputte LED keinen Strom aufnimmt.
Ich habe aber schon öfters LED's gesehen, die trotz Stromfluss kein
sichtbares Licht mehr abgaben.
Wenn es kein Hersteller macht, dann hat es wohl seinen Grund.
Ich kenne die LEDs und die Anforderungen nicht, aber angenommen die LEDs
haben eine Lebensdauer von mind. 20000h und leuchten 8h/d, dann sind das
schon mal ~6,84 Jahre. Ein Großteil der LEDs hält vielleicht sogar
länger.
Halten die Werbetafeln überhaupt solange, ohne auszubleichen? Werden sie
in diesem Zeitraum nie kontrolliert/gereinigt?
Wie gesagt, wenn es von keinem Hersteller ein derartiges System gibt,
dann ist es entweder nicht realisierbar, oder das
Kosten-/Nutzenverhältnis stimmt nicht. Ich tippe auf letzteres.
Clemens W. schrieb:> Wenn es kein Hersteller macht, dann hat es wohl seinen Grund.> Ich kenne die LEDs und die Anforderungen nicht, aber angenommen die LEDs> haben eine Lebensdauer von mind. 20000h und leuchten 8h/d, dann sind das> schon mal ~6,84 Jahre. Ein Großteil der LEDs hält vielleicht sogar> länger.
Statistik ist nicht so dein Fall?
Selbst wenn LEDs lange halten, gibt es eine Ausfallwahrscheinlichkeit
vor dem Erreichen der Lebensdauer. Die ist zwar gering, aber bei
genügend vielen LEDs steigt auch dieser Wahrscheinlichkeit auf ein
messbares Maß an.
Wenn der Unterschied in der Flussspannung mit ZD nicht ausreicht, bzw.
nicht von Temperaturbedingten Schwankungen unterschieden werden kann,
gibt's vielleicht einen Unterschied (zwischen den LEDs und der ZD) im
Anstieg der Kennlinie?
zisch schrieb:> Clemens W. schrieb:>> Wenn es kein Hersteller macht, dann hat es wohl seinen Grund.>> Ich kenne die LEDs und die Anforderungen nicht, aber angenommen die LEDs>> haben eine Lebensdauer von mind. 20000h und leuchten 8h/d, dann sind das>> schon mal ~6,84 Jahre. Ein Großteil der LEDs hält vielleicht sogar>> länger.>> Statistik ist nicht so dein Fall?> Selbst wenn LEDs lange halten, gibt es eine Ausfallwahrscheinlichkeit> vor dem Erreichen der Lebensdauer. Die ist zwar gering, aber bei> genügend vielen LEDs steigt auch dieser Wahrscheinlichkeit auf ein> messbares Maß an.
Wenn die LED dicht genug verbaut wurden sieht das aber kein Mensch.
Wozu man überhaupts eine Reihenschaltung mit knapp 1kV aufbaut ist mir
allerdings ein Rätsel, es gibt doch günstige LED Streifen für 12/24V,
wenn man hier 60LED/m kauft sieht man es nicht wenn ein paar 3er Gruppen
ausfallen.
Dass bei Werbetafeln, mit 1..n (n < .5e1) konventionellen FL-Röhren
beleuchtet, eine Leuchtmittelausfallüberwachung sinnvoll ist, leuchtet
mir ja noch ein. (pun intended)
Bei LED-Bestückung geht die Anzahl einzelner Leuchtmittel ja eher erst
bei 5e2 los und endet z.Zt. wohl so um die 8..12e6 (4k Bildschirm).
Hier sozusagen nach einer Pixel- oder zumindest Zeilen-Überwachung zu
suchen finde ich eher... über das Ziel hinausgeschossen.
Das Problem sollte sich doch über Redundanz und
Ausfallwahrscheinlichkeitsrechnung abfangen lassen: die LED-Cluster
(oder -Strings) brauchen doch bloss aus der sinnvoll kleinsten Anzahl
LEDs zu bestehen, dass dessen Ausfall in der genügend hohen Menge an
Clustern eben nicht auffällt resp. noch akzeptabel ist. Die Verteilung
auf der Werbefläche kann natürlich ungeschickt (gekachelt) oder
geschickt (ähnlich Dithering) ausfallen.
Bei der LED-Beleuchtung vom Arbeitsplatz (hier: im gesamten Supermarkt),
welche ja sogar Arbeitsergonomisch UND Sicherheitsrelevant ist, ist
meines Wissens nach noch niemand auf die Idee gekommen eine
automatisierte Leuchtmittelausfallüberwachung einzusetzen...
Evtl. die austretenden Photonen messen?
Quer mit einem Laser?
Der Laser sendet Photonen aus, die LEDs senden auch Photonen aus.
Wenn man auf der Gegenseite eine Fotodiode installiert und da den Laser
reinleuchten lässt, dann wird eine gewisse Anzahl Photonen detektiert.
Wenn nun die LEDs alle leuchten, rammt eine gewisse Anzahl LED-Photonen
die Laser-Photonen, die nicht mehr an die Fotodiode kommen. Sobald eine
LED nicht leuchtet, werden weniger Laser-Photonen gerammt und an der
Fotodiode kommt mehr Licht an.
last den Mist ab Ladenschluss doch einfach aus,
mehr könnt Ihr nicht sparen.
Gewerbe btw...
ich halte mich gerne für den Abschluss
eines Beratervertrages zur Verfügung.
Der Elektrolaie schrieb:> Ich würde gerne einmal Ideen für einen Ansatz sammeln, wie man eine> Leuchtmittelüberwachung von LED-Werbeanlagen technisch realisieren> könnte.
Stromaufnahme messen reicht nicht?!
Nimmst du eine Billigkamera, machst Referenzbild und suchst nach den
Abweichungen. Das ist vermutlich die günstigste Variante und lässt
Spielraum für die Gesamthelligkeit und für den Ausfall einiger Pixel.
Viele Grüße
Uwe
Zum "LED Streifen" noch einen "LDR Streifen" reinkleben. Da drauf sitzt
dann alle 10cm ein Lichtsensor mit Auswertung. Wenn es irgendwo partiell
dunkel wird gibt es Alarm. Gerne auch in Kombination mit
Temperatursensoren
Stefan U. schrieb:> Ist sonst alles in Ordnung?
Warum? Photonen sind Teilchen.
Autos sind auch Teilchen.
Wenn dir beim Gradeausfahren einer von rechts reinfährt, dann fährst du
doch auch nicht geradeaus weiter.
Inscheniör schrieb:>> Wenn nun die LEDs alle leuchten, rammt eine gewisse Anzahl LED-Photonen> die Laser-Photonen, die nicht mehr an die Fotodiode kommen. Sobald eine
Für derartige Schwachsinnigkeiten bitte diesen Thread benutzen:
Beitrag "Welle/Teilchen zum II"
zisch schrieb:> Statistik ist nicht so dein Fall?> Selbst wenn LEDs lange halten, gibt es eine Ausfallwahrscheinlichkeit> vor dem Erreichen der Lebensdauer. Die ist zwar gering, aber bei> genügend vielen LEDs steigt auch dieser Wahrscheinlichkeit auf ein> messbares Maß an.
Jemand, der von Statistik Ahnung hat, hat diese Wahrscheinlichkeit vll.
sogar berechnet und die maximale Lebensdauer wird in Verbindung mit
dieser Wahrscheinlichkeit angegeben.
Würde keinen LDR nehmen sondern hochauflösende Umgebungslicht-Sensoren
wie z.B. OPT300x von TI, die liefern einen 23bit Messwert. Anhand der
Messwerte könnte man Hell-Dunkel Differenzen einlernen, Mittel bilden
und ggf. Werte adaptiv nachführen. Könnte klappen, müsste man mit
experimentieren. Vorteil dieser Lösung: unabhängig von dem eigentlichen
LED-Aufbau.
Die Forderung der Erkennung von >20% Ausfall erscheint damit
realistisch.
Ein LDR am normalen uC-ADC dürfte einige Probleme mit sich bringen:
notwendige Auflösung an einer nichtlinearen Kennlinie driftfrei
erreichen ist schon erheblicher Aufwand. Dazu der individuelle Abgleich.
Alterung dürfte auch ein Thema sein.
Hi
Auch, wenn einzelne LED beim Ausfall noch Strom ziehen, sollte sich der
Großteil der defekten LED durch Abschalten/keinen Strom mehr aufnehmen
bemerkbar machen.
In diesem Fall fließt der Strom dann über eine Z-Diode an der LED
vorbei.
Hier wird die Z-SPannung wohl etwas über der Fluß-Spannung der LED
liegen (sonst würde die Z-Diode ja direkt leiten).
Wenn ich jetzt EINEN Opto Koppler nehme und Diesen mit Vorwiderstand und
Z-Diode parallel zu der Anzeige klemme, so muß ich doch 'nur' dessen
Z-Spannung etwas größer als den Spannungsabfall der LED machen.
Je mehr LED ausfallen, desto mehr erhöht sich diese Spannung -
irgendwann bricht die Z-Diode des Opto-Koppler durch und Dieser leuchtet
in Seinem Inneren still mit.
Auf der anderen Seite habe ich einen 1-A Schalt-Kontakt, Der eine 'egal
wie geartete Alarm-Elektronik' ansteuert und Diese schreit dann um Hilfe
per WhatsApp, SMS, Morse-Blinken der Anzeige, Telegramm, ...
MfG
Hallo,
wenn schon dann muss man so etwas viel professioneller angehen:
Grundlagen sind IoT und Industrie 4.0. Jede LED hat eine eigene
IPV6-Adresse und Zugang zum Internet, so kann sie ihre Betriebsparameter
an die Cloud melden. Dadurch kann durch eine Big Data Analyse das
Langzeitverhalten ausgewertet und Teile ausgetauscht werden, bevor sie
endgültig ausfallen. Für die Wartung ist ein Vertrag mit dem Hersteller
zu schliessen.
Die Entwicklung wird einer technischen Hochschule oder Universität
übergeben. In Zusammenarbeit mit dieser werden EU-Fördermittel für die
Entwicklungskosten beantragt, möglichst mit 100% Deckung. Für die
Fertigung wird ein Start Up outgesourced und ein Common Venture mit
einem chinesischen Fertiger abgeschlossen. In die Werbung werden die
zahlreichen zu erwartenden Innovationspreise an prominenter Stelle
einbezogen.
Georg
Da ist doch eine Z-Diode parallel.
Deren Z-Spannung muss doch über der Flusspannung der LED liegen, wenn
sie erst durchlassen soll, wenn die LED platt ist (nicht mehr leitet).
Sonst würde ja immer zuerst die Z durchschalten bevor die LED überhaupt
leuchtet.
Jetzt könnte man ja Z-Dioden mit relativ hoher Spannung nehmen 10V, 20V,
dann merkt man das auch im Gesamtgebilde von 500-1.000V.
Dann wiederum - je niedriger die ganze Kette und deren Spannung für den
Konstantstrom, desto besser fällt diese Differenz auf.
Bei 10V vs. 1000V ist es 1%, das ist jetzt noch nicht so eindeutig. Nur
wenn mehrere LEDs ausfallen, ab 3-5 wäre es wohl vernünftig messbar.
Aber vielleicht reicht das ja sogar.
Wenn man jetzt aber den String auch noch unterteilt in 4 Gruppen à 250V,
dann sind 10V schon sehr viel deutlicher sichtbar, mit 4%.
Nur mal so eine Idee:
Lichtleiter (Glasfaserkabel) an den Leds vorbei führen und am Ende die
Leuchtstärke messen. Die Beleuchtung auf die Reklametafel (die evtl. von
außen einfällt) außen messen und abziehen/berücksichtigen.
Das dürfte die günstigste Lösung sein.
Dazu würde ich das einmal in der Nacht, zur dunkelsten Zeit, messen.
Dann wenn Nicht nur das Umgebungslicht sehr dunkel ist, sondern auch
kaum noch Fahrzeuge oder andere Lichtquellen das Ergebnis beeinflussen
können.
Der Elektrolaie schrieb:> Hierbei gibt es zwei technische Ausführungen für den Betrieb der LED`s:> 1) Betrieb der LEDs anhand von Konstantstromquellen:> In der Regel wird hier mit einem Konstantstrom von 50mA und einer> Ausgangsspannung der Konstantstromquelle von 315V DC (bei 80 Stück LEDs> in Reihe) bis zu 990V DC(bei 300 Stück LEDs in Reihe) gearbeitet.> Parallel zu jeder LED befindet sich eine Z-Diode, welche bei einem> Defekt der LED leitend wird und so den Stromfluss und somit die Funktion> der restlichen LEDs aufrecht erhält.
Und wer macht so etwas überhaupt noch ?
990V DC, 300 LEDs, zu jeder LED eine Zener parallel - hast du das
überhaupt gesehen und falls ja, wo und wann ?
300 LEDs sind gerade 5M LED-Stripe + 2 IP67 Netzteile - für den
Preisunterschied zu deinem Zirkusschild baue ich noch ein ESP und
eine billige Videokamera ein und schaue mir das Ganze einmal pro
Nacht im Internet an.
F. F. schrieb:> Nur mal so eine Idee:>> Lichtleiter (Glasfaserkabel) an den Leds vorbei führen und...
Das ist die korrekte Lösung. Als Lichtleiter nimmt man eine abgemantelte
POF, die eine ausreichende Menge seitlich eingestreutes Licht aufnehmen
kann.
@ Patrick J.: Du suchst wie ich immer nach einfachen pragmatischen
Lösungen. Doch in diesem Fall wird das ganze an der
Temperaturabhängigkeit der Bauteile scheitern.
Paul schrieb:> Wenn der Unterschied in der Flussspannung mit ZD nicht ausreicht, bzw.> nicht von Temperaturbedingten Schwankungen unterschieden werden kann,> gibt's vielleicht einen Unterschied (zwischen den LEDs und der ZD) im> Anstieg der Kennlinie?
Ich finde diese Idee immer noch interessant. Wenn die KSQ steuerbar ist,
kann ein kleiner Controller einen Ausschnitt der U/I-Kennlinie der
gesamten LED-Kette aufzeichnen. Oder ist der Unterschied in der Steigung
der Kennlinie zu marginal?
Wenn die Werbetafel im Schaufenster steht, stünde eine Kontrolkamera
vielleicht im öffentlichen Raum.
Vielleicht kann man die optische Kontrolle auch mit einer Art
überdimensionierter Scannermechanik erreichen?
Der fährt dann zyklisch ein Messraster ab und macht einen
Soll/Ist-Vergleich. Das Raster muss ja nicht detailliert sein. Im
Gegensatz zu einem Scanner mit 300dpi reichen hier ja vielleicht 1dpi
oder noch weniger.
Wenn die Werbetafel in Griffreichweite von Kundenhänden steht, muss das
Ganze noch hinter Klarglas.
Ob man dann den Scanner mit einer kompletten Scanzeile oder nur einem
Scanpunkt aufbaut (zweiter Freiheitsgrad, zweiter Motor erforderlich)
ist dann nur noch ein Kostenoptimierungsproblem.
*.* schrieb:> Beleuchtete Werbetafeln sind Energieverschwendung und> umweltschädlich ->> weglassen>> ... Ja, Brainstorming :D
Wer Werbung macht, der hat das eben nötig!
Schlechte überteuerte Produkte die niemand braucht!
Dort kaufe ich nie, niemals!
Drei (!) hatte ich auch noch nicht benötigt...
Inscheniör schrieb:> Stefan U. schrieb:>> Ist sonst alles in Ordnung?>> Warum? Photonen sind Teilchen.> Autos sind auch Teilchen.> Wenn dir beim Gradeausfahren einer von rechts reinfährt, dann fährst du> doch auch nicht geradeaus weiter.
Ich kenne nur Puddingteilchen, schmecken lecker...
AlsGasthier schrieb:> Nimmst du eine Billigkamera, machst Referenzbild und suchst nach> den> Abweichungen. Das ist vermutlich die günstigste Variante und lässt> Spielraum für die Gesamthelligkeit und für den Ausfall einiger Pixel.>> Viele Grüße>> Uwe
Hat den großen Vorteil, dass mein dann weiß wann das Fenster geputzt
werden sollte...
H. E. schrieb:> Peter II schrieb:>> nein kann man nicht - hast du den Teil mit der Z-Diode gelesen und>> verstanden?>> Gelesen ja, verstanden nein. :(
Hallo H. E.
Jeder Led ist eine Z-Diode parallel geschaltet. Die Z-Spannung dieser
Dioden muss höher sein wie die Durchflussspannung der Leds. Geht nun
eine Led kaputt, und wird hochohmig, wird die Z-Diode leitend und der
Stromfluss durch die anderen Leds wird nicht unterbrochen.
Wenn mehrere Leds kaputt gehen steigt allerdings die Spannung am ganzen
Strang und es könnte dieser Effekt eintreten:
Michael B. schrieb:> Richtig, und das funktioniert nicht mehr wenn eine bestimmte Anzahl von> LEDs defekt geht, weil die Spannung ansteigt und irgendwann die> Konstantstromquelle nicht mehr die Spannung erzeugen kann die für den> Strom nötig wäre also fliesst weniger Strom. Das könnte man als> Erkennungszeichen verwenden, allerdings ist die Anzahl der LEDs nicht> definiert, es hängt von LED vs. Z-Dioden-Spannung ab und von der> Komplianz der Konstantstromquelle und ist sogar temperaturabhängig.>> Aber wenn die Konstantstromquelle ihren Konstantstrom nicht mehr halten> kann, hat die Anzeige ein Problem, das man melden könnte.Peter II schrieb:> H. E. schrieb:>> Kann man nicht einfach ein "AmpereMeter" anbringen, das Ergebnis>> auswerten und dann>> nein kann man nicht - hast du den Teil mit der Z-Diode gelesen und> verstanden?Der Elektrolaie schrieb:> Es sollte möglichst erkannt werden, wenn >20% der LEDs einer Werbeanlage> ausgefallen sind.
@Peter II
Wenn tatsächlich 20% der Leds ausfallen dürfen, und die
Konstanstromquelle nicht mehr korrekt arbeitet, kann das schon gemessen
werden. Ein weitere auswertbarer Wert ist die ansteigende Spannung am
Led-Strang. Das Ansteigen der Spannung könnte meiner Ansicht nach auch
schon vor Ausfall von 20% der Leds dedektiert werden.
F. F. schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Geht nun>> eine Led kaputt, und wird hochohmig,>> Werden sie aber nicht immer.
Richtig, ich habe auch nur den Fall beschrieben wenn eine Z-Diode aktiv
wird.
Im übrigen halte ich das ganze Konstrukt für fragwürdig.
Jörg R. schrieb:> Im übrigen halte ich das ganze Konstrukt für fragwürdig.
Da sind wir uns wohl alle einig.
Von Elektriker, nicht von Elektronikern gebaut.
Ein wenig Offtopic:
Bzgl. der 990V DC - wo sollen die eigentlich herkommen? Netzspannung
gleichrichten und dann ein Step-Up als Konstantstromquelle dahinter?
Womöglich noch mit Potentialtrennung?
Hat das schon mal jemand gesehen? Ist das in dieser Anwendung
tatsächlich so gemacht oder nur eine Vermutung aufgrund von 300
gezählten LEDs?
@ H. (Gast)
>Bzgl. der 990V DC - wo sollen die eigentlich herkommen?
Aus einem passenden Trafo der hochsetzt + Gleichrichter. Das Konzept
halte ich aber für fragwürdig! Ich würde bestenfalls die Netzspannung
gleichrichten und die LEDs direkt damit betreiben, dann muss der Kram
aber berührungssicher verbaut sein.
H. schrieb:> Bzgl. der 990V DC - wo sollen die eigentlich herkommen? Netzspannung> gleichrichten und dann ein Step-Up als Konstantstromquelle dahinter?> Womöglich noch mit Potentialtrennung?
Schaltnetzteil. Es spricht ja prinzipiell nichts dagegen, daß die
Ausgangs- größer als die Eingangsspannung ist, wenn sowieso schon ein
Transformator dazwischen steckt. Ebenso macht es keinen zusätzlichen
Aufwand, auf konstanten Strom statt konstante Spannung zu regeln.
Wenn man sehr viele LEDs versorgen muß (vor allem bei erweitertem
Temperaturbereich) wäre es Energieverschwendung, mit konstanter Spannung
und Vorwiderständen zu arbeiten. Also Konstantstromnetzteil + LED-Kette.
Für eine gegebene Anzahl LEDs ist es dann sinnvoll, möglichst wenige
lange Ketten zu bilden; die Länge ist nur durch die maximal
beherrschbare Spannung begrenzt. 1000 V kommt mir als Grenzwert für
allerlei Kabel und Stecker plausibel vor.
