Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage: Kondensator berechnen zur Spannungsglättung


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von Thomas (Gast)


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Hallo,

über einen Mikrokontroller und ein MOS Module werden über PWM LED's 
angesteuert.

Um ein mögliches "Flackern" der LED's etwas zu reduzieren war meine Idee 
ein Kondensator als "Spannungsglättung" einzusetzen und wollte Fragen ob 
mir jemand bei der Berechnung des Kondensators helfen kann.

Die Spannung beträgt ca. 12 - 14 Volt.
Der Strom beträgt max 200 mA
Die PWM Frequenz ist ca. 500 Hz


(Auch wenn man bei ~ 500 Hz ein Flackern mit dem Auge u.U. kaum/nicht 
wahrnimmt ist, ist es in dem Fall für eine "fototechnische Anwendung" 
bei der dies hilfreich währe )

Danke im voraus

Thomas

: Verschoben durch Moderator
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

wenn das Mosmodul strombegrenzend wirkt, kannst Du 220...470 Mikrofarad 
einsetzen. Besser wäre die Anwendung einer Drosselspule.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Thomas (Gast)


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Danke für die Antwort,

es handelt sich dabei um ein IRF520 MOS Module, leider reichen meine 
Kenntnisse nicht aus um zu beantworten ob das Strombegrenzend ist.

von Wolfgang (Gast)


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Der IRF520 ist ein simpler N-Kanal Power MOSFET. Der begrenzt den Strom 
nicht, d.h. es käme zu (für den Kondensator) gefährlich hohem 
Ripple.Strom. Für Filmanwendungen brauchst du z.B. eine 
Konstantstromquelle oder zumindest eine deutlich höhere PWM-Frequenz.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Also kommt der Kondensator nicht in Frage, da der Mosfet hierbei 
zerstört werden könnte. Das Geheimnis der Blackbox Mosmodul ist 
gelüftet.

MfG

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wolfgang schrieb:
> Der IRF520 ist ein simpler N-Kanal Power MOSFET. Der begrenzt den Strom
> nicht, d.h. es käme zu (für den Kondensator) gefährlich hohem
> Ripple.Strom.

Irgendeine Strombegrenzung (bspw. durch einen Vorwiderstand) wird es ja
wohl geben, sonst ginge die LED noch vor dem Kondensator kaputt.

von MaWin (Gast)


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Thomas schrieb:
> Um ein mögliches "Flackern" der LED's etwas zu reduzieren war meine Idee
> ein Kondensator als "Spannungsglättung" einzusetzen und wollte Fragen ob
> mir jemand bei der Berechnung des Kondensators helfen kann.
>
> Die Spannung beträgt ca. 12 - 14 Volt.
> Der Strom beträgt max 200 mA
> Die PWM Frequenz ist ca. 500 Hz
>
> (Auch wenn man bei ~ 500 Hz ein Flackern mit dem Auge u.U. kaum/nicht
> wahrnimmt ist, ist es in dem Fall für eine "fototechnische Anwendung"
> bei der dies hilfreich währe )

Häh ?

Du willst nicht ernsthaft die 500Hz PWM an den LEDs durch einen 
Kondenstaor glätten damit die LEDs nicht ein/ausgeschaltet (eben PWM) 
werden sondern mit halbem Strom halbhell brennen ?

Bitte erlerne erst Grundlagen der Elektronik.

500 mal pro Sekunde würde der MOSFET die 12V direkt an den (teilweise 
entladenen) Kondentaor elgen um ihn wieder auf 12V zu bringen. dabei 
würde ein Kurzschlusstrom fliessne, nur begrenzt durch die RDSon des 
MOSFETs (das steinzeitalte Teil hat immerhin 0.27Ohm) und den ESR der 
Kondensatoren.

Niemand mit Sinn & Verstand belastet die Elektronik dermassen mit 500 
Kurzschlüssen pro Sekunde.

Wenn überhaupt glättet man DEN STROM und das macht man mit einer 
Drosselspule die zwischen PWM Ausgang und LED geschaltet wird. Dazu muss 
der PWM Ausgang eine Freilaufdiode besitzen, die oftmals drin ist, aber 
nicht immer.

Bei positiv schaltender PWM:
1
                LED
2
PWM --+--Spule--|>|--+-- Masse
3
      |              |
4
      +-----|<|------+
5
        Freilaufdiode
Bei negativ schaltender PWM:
1
        Freilaufdiode
2
      +-----|>|------+
3
      |              |
4
PWM --+--Spule--|<|--+-- plus
5
                LED
Dummerweise muss die Spule bei nur 500Hz PWM ziemlich gross sein (hohe 
Induktivität) und natürlich den Strom der LED aushalten, bei 20mA LED 
Strom und 10% erlaubtem Ripple immerhin 1 Henry.

Auch ist fraglich, welche Form von Strombegrenzung dür die LED 
vorgesehen ist: Ein Vorwiderstand an der LED, eine Konstantstromquzelle 
an der LED, ein Vorwiderstand am MOSFET oder eine  Konstantstromquelle 
am MOSFET. Alles beeinflusst das Verhalten, mit einer 
Konstantstromquelle lässt sich eher nicht so schön dimmen.

von oldeurope O. (Gast)


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Thomas schrieb:
> LED's
> angesteuert.

Einzel LEDs über Vorwiderstände?

Um Dir da helfen zu können müsste ich wenigstens
ansatzweise Deinen Schaltplan sehen.
Dann schiebe ich das mal in LTspice.

LG
old.

von oldeurope O. (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Um Dir da helfen zu können ...

Dann eben nicht.

von Wolfgang (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Also kommt der Kondensator nicht in Frage, da der Mosfet hierbei
> zerstört werden könnte.

Das ist noch die Frage, wer eher aufgibt - der MOSFET oder der 
Kondensator.
10A wird der MOSFET im Pulsbetrieb gut weg stecken. Da kommt es dann 
drauf an, was deine Stromversorgung her gibt. Vermutlich werden eher die 
Kondensator heiß - dein "Glättungskondensator" und wenn du Pech hast, 
auch dein Ausgangselko vom Netzteil.

Thomas schrieb:
> über einen Mikrokontroller und ein MOS Module werden über PWM LED's
> angesteuert.

Warum PWM auf der LED, wenn dich das Flackern stört? Nimm einen 
Step-Down-Wandler als Stromquelle.

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