Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Dimmen einer 12V LED-Leiste ohne Störsignale


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von Thorsten M. (pistolenpeter)


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Hallo erstmal,

ich steuere zur Zeit mehrere LED-Strips mit Hilfe von MOSFETs über PWM. 
Mir ist bewusst, dass dabei - vor allem bei längeren Leitungen - extrem 
viele Störsignale verursacht werden (Rechtecksignal mit hoher Frequenz 
-> Oberschwingungen,...).
Ich wollte die Schaltung nun um ein Funkempfänger erweitern. Allerdings 
stört das PWMs so stark, dass nahezu keine Funksteuerung möglich ist.

Gibt es eine einfache Möglichkeit die PWM-Steuerung zu entstören oder 
sollte man doch lieber auf eine DAC-gesteuerte Stromquelle zurückgreifen 
(z.B. LT1970A, etc.)?

Lieber wäre mir ein Dimmen mittels PWM, da die LEDs durch eine 
Inselanlage versorgt werden und daher nur begrenzt Strom vorhanden ist.

Vielen Dank im Voraus

MfG

Thorsten

: Bearbeitet durch User
von Guest (Gast)


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Wenn du keine Störungen willst musst du mit Konstantstrom arbeiten. Im 
Endeffekt einen Buck Konverter der Konstantstrom erzeugt. Jenachdem wie 
deine Schaltung aktuell aussieht kannst du die entsprechenden erweitern.

Gibt aber auch genug Konstantstrom Treiber die ein PWM als Eingang 
annehmen. Würth Elektronik hat z.B. einen.

Eine common mode choke am Ausgang schadet auch nicht.

von Mani W. (e-doc)


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Thorsten M. schrieb:
> ich steuere zur Zeit mehrere LED-Strips mit Hilfe von MOSFETs über PWM.
> Mir ist bewusst, dass dabei - vor allem bei längeren Leitungen - extrem
> viele Störsignale verursacht werden (Rechtecksignal mit hoher Frequenz
> -> Oberschwingungen,...).

Die Fragen sind dann:

Mit welcher Frequenz steuerst Du das an?

Und wie "scharf" sind die Schaltflanken? (Osszi)

Ich sage das deshalb, weil Du mit Widerständen und Dioden das
Ein/Ausschaltverhalten der MOSfet anpassen kannst...

von Mani W. (e-doc)


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Thorsten M. schrieb:
> Ich wollte die Schaltung nun um ein Funkempfänger erweitern. Allerdings
> stört das PWMs so stark, dass nahezu keine Funksteuerung möglich ist.

Und da ist jetzt die Frage, ob die Störung durch die Luft geht oder
schon von der Versorgung auftritt...

von batman (Gast)


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Die großen Drosselspulen in Lampendimmern werden schon ihren Sinn haben. 
Die würd ich da einfach ma reinmachen.

von Thorsten M. (pistolenpeter)


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So, ich hab mal mit dem Oszi nachgemessen..

Mani W. schrieb:
> Mit welcher Frequenz steuerst Du das an?
>
> Und wie "scharf" sind die Schaltflanken? (Osszi)

Die PWM Frequenz beträgt ca. 500Hz, mit ziemlich steilen 
Schaltflanken.(IMG_0263)

Der Funkempfänger überträgt das Signal solange, bis die LEDs per PWM 
gedimmt werden, danach stellt sich auf dem Datenpin des Empfängers das 
invertierte PWM Signal ein (IMG_0266) & blockiert damit jede weitere 
Kommunikation.
(Es scheint so, als würde die Antenne die PWM Frequenz aufgreifen 
(IMG_0264))


batman schrieb:
> Die großen Drosselspulen in Lampendimmern werden schon ihren Sinn haben.
> Die würd ich da einfach ma reinmachen.

Ich probiers jetzt mal mit einer Gleichtaktdrossel pro MOSFET Ausgang.
Könnte vielleicht noch ein Filter vor der Versorgung des Funkempfängers 
helfen?

Ansonsten werde ich wohl auf das Dimmen mittels Strombegrenzung 
umschwenken. Kennt da vielleicht jemand ICs, die sich per DAC vom MC am 
Eingang (am besten 0-5V) auf 10mA-1A am Ausgang steuern lassen?


Guest schrieb:
> Gibt aber auch genug Konstantstrom Treiber die ein PWM als Eingang
> annehmen. Würth Elektronik hat z.B. einen.

Der Treiber von Würth Elektronik steuert die Helligkeit auch über PWM am 
Ausgang soweit ich das verstanden habe. Dann hätte ich doch wieder das 
gleiche Problem mit der EMV, oder?

von Guest (Gast)


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Thorsten M. schrieb:
> Der Treiber von Würth Elektronik steuert die Helligkeit auch über PWM am
> Ausgang soweit ich das verstanden habe. Dann hätte ich doch wieder das
> gleiche Problem mit der EMV, oder?

Du kannst ihn entweder über den DIM Eingang per PWM steuern oder über 
den ISET den Strom mittels DAC einstellen. Da gibt es im Datenblatt 
meine ich ein Beispiel dazu (Step 4 Dimming Control oder so ähnlich). So 
oder so ist bei solchen Schaltungen die Filterung das A und O. Common 
mode choke am Ausgang und PI-Filter am Eingang des Reglers leisten hier 
gute Dienste. Die haben meine ich auch ein Demo Board, das war ein 4 
kanal LED Treiber wenn ich  mich nicht irre.

von Mani W. (e-doc)


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batman schrieb:
> Die großen Drosselspulen in Lampendimmern werden schon ihren Sinn haben.
> Die würd ich da einfach ma reinmachen.

Die sind für Phasenanschnittsteuerungen 50 Hz gedacht und nicht für PWM
mit 500 Hz...

Ich würde nicht einfach mal reinmachen, wie Du das ausdrückst...

Es genügt, die Schaltflanken zu verlangsamen...

von Guest (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Es genügt, die Schaltflanken zu verlangsamen...

Dadurch steigt die Verlustleistung in den FETs, um die Hochfrequenten 
Anteile weg zu bekommen müsste man die Schaltflanken so abflachen, das 
sie je nachdem bedeutent wärmer werden. Den Aus- und Eingang anständig 
zu filtern bringt wesentlich mehr. Vermutlich kommen die Hauptstörungen 
nichtmal von der Leitung sondern von der Versorgung auf dem Board.

von Mani W. (e-doc)


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Guest schrieb:
> um die Hochfrequenten
> Anteile weg zu bekommen müsste man die Schaltflanken so abflachen, das
> sie je nachdem bedeutent wärmer werden.

Man muss sich eben an den Punkt herantasten mit Versuchen und Osszi,
damit es klappt, eine nennenswerte Erwärmung ist dabei nicht gegeben...

Also nicht übertreiben mit dem Verlangsamen der Flanken...

von Thorsten M. (Gast)


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Guest schrieb:
> Den Aus- und Eingang anständig
> zu filtern bringt wesentlich mehr. Vermutlich kommen die Hauptstörungen
> nichtmal von der Leitung sondern von der Versorgung auf dem Board.

Also pro MOSFET Ausgang eine CM Choke und nach dem Netzteil am Eingang 
von der Versorgung vom Board ein PI Filter?

von Thorsten M. (Gast)


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Wie groß sollte man die Drosseln dimensionieren? (Es fließen ca. 1A pro 
MOSFET, wenn er ganz durchsteuert)

Und welche Grenzfrequenz sollte der PI Filter haben? Mir fehlt leider 
die Hardware Erfahrung..

von batman (Gast)


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Mani W. schrieb:

> Die sind für Phasenanschnittsteuerungen 50 Hz gedacht und nicht für PWM
> mit 500 Hz...

Und...?

> Es genügt, die Schaltflanken zu verlangsamen...

Was glaubst du denn, wie die Induktivität einer Drossel wirkt?

von Marco H. (damarco)


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Welche Frequenz hat das RF Teil?

von Thorsten M. (Gast)


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Marco H. schrieb:
> Welche Frequenz hat das RF Teil?

433 MHz

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