Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM Treiber für LEDs


von Roland (rolanddeschain)


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Hi,
ganz allgemeine Frage aus Interesse: Welche Möglichkeit gibt es für PWM 
Ansteuerung von LED Beleuchtungen. Die meisten Beiträge die ich hier 
gefunden habe, gehen von LEDs mit wenigen Watt aus, mich würde aber 
interessieren, wie das bei Innenraumbeleuchtung ausschaut.
Nehmen wir zum Beispiel mal folgende Annahme:
- 24VDC LED Streifen
- 12W/m
- 5m Länge
- Angeschlossen über 24VDC Netzteil, PWM Signal über beliebigen 
uController, also 3.3V GPIO

Da würde man ja dann gleich mal 2.5A zum Schalten haben. Einige 
Möglichkeiten, die ich mir ad hoc vorstellen könnte:

- Fertigen PWM Treiber mit 0-10V input kaufen und über einen 
vorgeschalteten Spannungsregler steuern (scheint mir eine recht unnötige 
Lösung)
- Logik-Level MOSFET mit entsprechender Leistung und 
Ein-/Ausschaltzeiten für die nötige Frequenz. Da gibt es sicher einige 
zusätzlich Dinge zu beachten.
- MOSFET mit MOSFET-Treiber
- In DALI oder DMX LED und Treiber investieren und einen USB oder 
Ethernet Übersetzer für den jeweiligen Bus kaufen (Das hat halt dann 
nicht mehr viel mit der generellen Frage zu tun :-D)
- Alle angeführten Möglichkeiten sind BS, weils was viel Besseres gibt?

Notwendige Frequenzen würden mich auch interessieren. Hab in mehreren 
Beiträgen gelesen, dass >1kHz empfohlen wird, bzw. sogar noch mehr um 
zb. bei Fotos/Filmen (flimmern usw) keine Probleme zu bekommen. 
Andererseits hab ich bei einigen kommerziellen PWM-Treibern Angaben von 
wenigen hundert Hz gelesen.

Wie gesagt, ich hab jetzt keine konkrete Anwendung, mich würds nur 
generell interessieren, wie man sowas angehen würde.

von Nemopuk (nemopuk)


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So lange LED Streifen würde wegen elektronagnetischer Störung gar nicht 
mit PWM takten. Dafür gibt es DC Netzteile mit steuerbarem 
Ausgangsstrom.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Roland schrieb:
> wie man sowas angehen würde.

Dimmen von LED Streifen ist ein Problem.

Es gibt Steifen mit Vorwiderstand und welche mit Konstantstromquellen.

Dimmt man erstere durch reduzierte Spannung, wird der Streifen 
unregelmässig dunkler und es fallen einzelne Abschnitte zuerst aus.

Dimmt man den zweiten, passiert erstmal nichts bis einzelne Abschnitte 
komplett ausfallen.

Lineares dimmen geht also nicht.

Dimmt man mit PWM bekommt man Flimmerlicht, ob 100Hz, 1kHz oder 32kHz 
ändert daran nichts, es flimmert, macht Kopfschmerzen  irritiert Hunde 
und produziert Effekte auf Kameras.

Zudem hört man meist Geräusche, entweder vom Dimmer oder dem 
pulsierenden Strom der mechanisch was bewegt. Und man bekommt EMV 
Störungen über den Grenzwerten, wenn man über 1kHz geht.

PWM ist also auch eine schlechte Lösung. Nichtsdestotrotz gibt es 
haufenweise PWM Dimmer für LED Streifen leicht bis 15A.

Am Besten, man schaltet einzelne Abschnitte weg, wenn es dunkler weden 
soll.

von Roland (rolanddeschain)


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Danke mal für die Antworten!

Michael B. schrieb:
> Dimmt man mit PWM bekommt man Flimmerlicht, ob 100Hz, 1kHz oder 32kHz
> ändert daran nichts, es flimmert, macht Kopfschmerzen  irritiert Hunde
> und produziert Effekte auf Kameras.
>
> Zudem hört man meist Geräusche, entweder vom Dimmer oder dem
> pulsierenden Strom der mechanisch was bewegt. Und man bekommt EMV
> Störungen über den Grenzwerten, wenn man über 1kHz geht.
>
> PWM ist also auch eine schlechte Lösung. Nichtsdestotrotz gibt es
> haufenweise PWM Dimmer für LED Streifen leicht bis 15A.

Das überrascht mich ehrlich gesagt etwas, weil wenn man zb. bei KNX 
Herstellern oder Loxone nach dimmbaren Beleuchtungen kommmt findet man 
sehr viele PWM Dimmer (und ich würde nicht grade behaupten, dass Loxone 
Ramsch ist).
Zum Beispiel der hier:
https://shop.loxone.com/dede/product/100325-rgbw-24v-compact-dimmer-tree
Oder verstehe ich das grundlegend falsch, dass PWM hier nur als 
Steuersignal dient und der Ausgang eh dann ein Konstantstrom ist?

von Nemopuk (nemopuk)


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Michael B. schrieb:
> Am Besten, man schaltet einzelne Abschnitte weg, wenn es dunkler weden
> soll.

Genau so. Wir haben im Wohnzimmer eine helle Lampe unter der Decke, eine 
kleine Lampe an der Seite, und einen beleuchteten Globus (in 
beige-braun) für die Kuschelzeiten.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Roland schrieb:
> Oder verstehe ich das grundlegend falsch, dass PWM hier nur als
> Steuersignal dient und der Ausgang eh dann ein Konstantstrom ist?

Nein, die haben schon PWM am Ausgang.

Du verstehst halt falsch, dass teures Zeug auch irgendwie technisch klug 
wäre.

von Roland (rolanddeschain)


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Michael B. schrieb:
> Du verstehst halt falsch, dass teures Zeug auch irgendwie technisch klug
> wäre.

Meinte damit nicht "teuer=technisch klug", sondern eher, dass Loxone ein 
bekannter Name ist der schon für eine gewisse Qualität steht. Ich war 
selbst schon in einigen Wohnhäusern mit (dimmbaren) Loxone Beleuchtungen 
und mir wäre da nichts von diesen Problemen aufgefallen. Noch dazu wo 
die angegebene PWM Frequenz sehr niedrig angegeben ist, daher meine 
Frage.

von Michael B. (laberkopp)


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Roland schrieb:
> und mir wäre da nichts von diesen Problemen aufgefallen.

Es gibt auch Leute, die fanden Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen 
geben akzeptables Licht.

Nicht jeder merkt noch was.

Ich hab einen Bekannten, der musste 10 LED Treiber probieren  bis 
endlich einer nicht einen schmerzhaften Pfeifton in seinen Ohren 
erzeugte.

Ich hatte nichts gehört, messtechnisch waren 19-25kHz aber deutlich.

: Bearbeitet durch User
von Heinz R. (heijz)


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es gibt fertige 5Kanal-Controller für paar€ - such mal nach H801

diese nutzen als Controller einen EP8266

Darauf kannst problemlos wled flashen

https://kno.wled.ge/

ich habe es mehrfach verbaut, merke kein Flackern

von Roland (rolanddeschain)


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Also ich denke eine Lösung wäre auch ein Produkt wie dieses hier als 
Beispiel:
https://www.reichelt.at/at/de/shop/produkt/schaltnetzteil_hutschiene_60_w_24_v_2_5_a-203004?search=DRA-60-24&;

Laut Datenblatt liefert das Netzteil einen Konstantstrom abhängig von 
einen PWM Eingangssignal. Das PWM Signal muss in dem Fall zwar 10V 
haben, aber da kann man mit der Frequenz dafür extrem niedrig (ab 100Hz) 
fahren, sollte also auch mit einer einfachen MOSFET-Schaltung machbar 
sein.

von Nemopuk (nemopuk)


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Roland schrieb:
> Das PWM Signal muss in dem Fall zwar 10V haben

Die 10V liefert das Netzteil selbst mittels internem Pullup Widerstand. 
Du kannst es mit einem einfachen NPN oder N-MOSFET oder Optokoppler 
ansteuern.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Heinz R. schrieb:
> ich habe es mehrfach verbaut, merke kein Flackern

Wenn du es selber nicht sieht, miss nach (z.B. mit einem Oszi). Menschen 
sind unterschiedlich empfindlich. Laberkopp bekommt sogar bei 32kHz noch 
Kopfschmerzen - sagt er.

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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Michael B. schrieb:

> Es gibt Steifen mit Vorwiderstand und welche mit Konstantstromquellen.

Hin und wieder ist ein Buchstabe von großer Bedeutung.  :-)

von Ralf X. (ralf0815)


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Rainer W. schrieb:
> Laberkopp bekommt sogar bei 32kHz noch
> Kopfschmerzen - sagt er.

Ja, er ist immer wieder zu sehr "eigenartigen" Aussagen fähig.
Man stelle sich die armen Menschen vor, die niemals TV, PC, Handy, etc. 
nutzen können.
Natürlich auch kein Kfz, da es dort die unterschiedlichste Blinkerei bis 
unter 1 Hz geben soll.

von Heinz R. (heijz)


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Rainer W. schrieb:
> Wenn du es selber nicht sieht, miss nach (z.B. mit einem Oszi). Menschen
> sind unterschiedlich empfindlich. Laberkopp bekommt sogar bei 32kHz noch
> Kopfschmerzen - sagt er.

klar wird man es durch messen feststellen

Aber PWN in Verbindung mit LEDs ist fast überall, sogar bei gro0en 
Videowänden

Ich erinnere mich noch an die ersten VW-Rücklichter wo man es bereits 
durch Kopf drehen pulsen sah

von Manfred P. (pruckelfred)


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Roland schrieb:
> 
https://www.reichelt.at/at/de/shop/produkt/schaltnetzteil_hutschiene_60_w_24_v_2_5_a-203004?search=DRA-60-24&;;
>
> Laut Datenblatt liefert das Netzteil einen Konstantstrom abhängig von
> einen PWM Eingangssignal.

Wenn Du fertige LEDs für 24V-DC hast, wird eine Stromänderung vermutlich 
nicht zum Erfolg führen. Berechtigte Bedenken: 
Beitrag "Re: PWM Treiber für LEDs"

Zeige technische Details Deiner LED-Streifen, nur damit kann geklärt 
werden, ob bzw. wie die dimmbar sind.

> Das PWM Signal muss in dem Fall zwar 10V
> haben, aber da kann man mit der Frequenz dafür extrem niedrig (ab 100Hz)
> fahren,

Die PWM-Frequenz am Eingang hat keine Auswirkung auf den Ausgang des 
Netzteils.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ich dimme hier die Stripes im Wohnzimmer mit 4kHz und da flimmert nix.
Beitrag "Re: Quick&dirty - schnelle Problemlösungen selbst gebaut"

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