Hallo, Hat sich schon einmal jemand näher mit dem Thema beschäftigt, LED´s zu pulsen um Strom zu sparen ? Also ohne signifikante Lichteinbußen. In wie fern ist es z.b. möglich LED´s ohne Vorwiderstand gepulst an einem Port zu betreiben und wie verhält sich die Lebensdauer der LED dabei ? Oder ist es möglich die LED um einen gewissen Grad zu dimmen ohne das sich die Helligkeit groß ändert ? Gibt es andere Möglichkeiten dort Strom zu sparen ?
Entweder: Ausprobieren bis zu welchem Tastverhältnis deine LED hell genug ist (gedimmt) oder Low-Current LED -> ~2-3mA ... und wenn das nicht wenig genug ist, weiß ich auch nimmer ^^ bzw. bei 5V kannst mehrere in Serie schalten ... ;) MfG Maru
.. LED´s ohne Vorwiderstand .. OHNE Vorwiderstand geht schonmal garnix! Es ist möglich, die LED kurzzeitig mit einem höheren Strom (als bei DauerEin) zu betreiben. Da aber die Helligkeit (die das Auge sieht) abhängig vom Mittelwert des Stromes ist, sparst du damit nicht wirklich Strom! Du lässt zwar nur für ein Fünftel der Zeit Strom fließen, aber dafür fünfmal soviel. Damits wieder genauso hell ist. Erfahrungsgemäß reichen 10mA statt 20mA bei einer normalen LED. Also stromsparende Alternative wären dann nur low-current-LEDs zu nennen. Diese kommen lt Datenblatt mit 2mA, erfahrungsgemäß mit 1mA (für normale Helligkeit) aus.
Ich verstehe denn Sinn nicht. Dimmen ist ja Ok. Aber um Strom zu sparen? Bei einem Verbraucherr, der sowieso extrem wenig Strom "saugt"?
Naja, Pulsen spart Strom, klar. Vorwiderstand ist aber eh nicht mehr in Mode. Man macht an sich eh geschaltete Vorstufen zur Stromstabilisierung vor die LEDs (siehe auch nächste Elektor). Wenn du direkt eine PWM auf ne LED gibst sollte das auch gehen, das mach ich mit dem Butterfly auch, der hat aber auch nur 3V. Ansonsten kannst du natürlich noch ne Spule davorhängen. Die Dinger sollten das aber eigentlich auch überleben wenn du ihnen direkt eine 50% PWM bei 5V draufhaust. Natürlich ohne Gewähr. Eine schnöde rote LED kostet doch nicht soviel, versuchs einfach. @Patrick: Naja hängt von der LED ab, und selbst 20mA sind aus der Perspektive einer Knopfzelle, schon ne ziemliche Last. Von Luxeon Dingern die auch mal 1A abkönnen wollen wir gar nicht reden.
>Es ist möglich, die LED kurzzeitig mit einem höheren Strom (als bei >DauerEin) zu betreiben. Da aber die Helligkeit (die das Auge sieht) >abhängig vom Mittelwert des Stromes ist, sparst du damit nicht wirklich >Strom! >Du lässt zwar nur für ein Fünftel der Zeit Strom fließen, aber dafür >fünfmal soviel. Damits wieder genauso hell ist. Ja damit hab ich aber den Vorwiderstand und die Leistung die dieser verbrät gespart und damit Strom ... >Eine schnöde rote LED kostet doch >nicht soviel, versuchs einfach. Ja, ein paar Stunden kann ich das problemlos versuchen aber es geht hier auch um Lebensdauer. Ich hab gehofft jemand kann mir sagen, statt 15 Jahre machen die Osram LED´s dann 10 Jahre o.ä. Ich kann ja schlecht 15 Jahre testen vorm Einsatz... kannst du mir etwas mehr zu den geschalteten Vorstufen sagen ?
@ Michael Waiblinger (wiebel42) >Naja, Pulsen spart Strom, klar. Logisch, wnn die LED nur für 100ms alle 10 Sekundn an ist, braucht sie nur 1/100tel der Energie. > Vorwiderstand ist aber eh nicht mehr inMode. Man macht an sich eh geschaltete Vorstufen zur >Stromstabilisierung vor die LEDs (siehe auch nächste Elektor). Wenn du ?? Ist das jetzt Ironie? >direkt eine PWM auf ne LED gibst sollte das auch gehen, das mach ich mit >dem Butterfly auch, der hat aber auch nur 3V. Ansonsten kannst du Na wenn DU das machst, dann ist ja die Phyisk in Ordnung. ;-) >natürlich noch ne Spule davorhängen. Die Dinger sollten das aber >eigentlich auch überleben wenn du ihnen direkt eine 50% PWM bei 5V >draufhaust. Natürlich ohne Gewähr. Eine schnöde rote LED kostet doch >nicht soviel, versuchs einfach. Kalter Kaffe. Gehe zurück zu den Grundlagen. Gehe direkt dort hin. Ziehe keine 4000 Euro ein. LED >Naja hängt von der LED ab, und selbst 20mA sind aus der Perspektive >einer Knopfzelle, schon ne ziemliche Last. Von Luxeon Dingern die auch >mal 1A abkönnen wollen wir gar nicht reden. Man versorgt ja auch 1W LEDs mit Knopfzellen . . . MFG Falk P.S. NEIN, pulsen, Multiplexen etc. macht die LED nicht effizienter. Die einzige Energiesparmöglichkeit besteht im Ausschalten bzw. nur kurzen Einschalten (Blinken).
Naja so eine Lebensdauerabschätzung kann hier kaum jemand machen denke ich. Da wirst du wohl das Risiko eingehen müssen. Ich würde halt einfach ein paar Tage mit höherer Pulsdauer testen. Und schauen wie sich das Teil verhält. Irgendwann habe ich hier mal gelesen, dass das in der Automobilindustrie inzwischen öfters verwendet wird. Da wird halt um jeden Widerstand gefeilscht. Der Vorwiderstand ist wohl der entscheidende Punkt; bei 5V verbrätst du immerhin die Hälfte der Leistung dort. Vielleicht ist die Idee der Spule gar nicht so schlecht? Das ergäbe quasi eine Art Mini-Schaltnetzteil :D
Oder man betreibt sie nicht ganz am Limit. Wenn sie nur halb so viel Strom bekommen, dann leuchten sie wesentlich heller als 50%. Wenn du 80% des Max. Stromes nimmst und es mit 100% Maximalstrom vergleichst wirst du kaum einen Helligkeitsunterschied feststellen können. Aber mit Pulsen spart man nichts, ist hart aber ist so!
Das ohne Vorwiderstand ist eine ganz gute Idee! ;) Wenn dein AVR als Pins eine ideale Spannungsquelle ist, die egal bei welcher Belastung 5 V liefert, dann ght die Diode futsch, und wenn nicht, dann hast du den Widerstand der dir die Energie verbrätst im AVR, der schön warm wird...
Falk wrote: > ?? Ist das jetzt Ironie? NEIN > Na wenn DU das machst, dann ist ja die Phyisk in Ordnung. ;-) Ich sage lediglich das ich es erfolgreiche, mache. Nicht das es guter Stil ist. > Kalter Kaffe. Gehe zurück zu den Grundlagen. Gehe direkt dort hin. Ziehe > keine 4000 Euro ein. ?? Ist das jetzt Ironie? >>Naja hängt von der LED ab, und selbst 20mA sind aus der Perspektive >>einer Knopfzelle, schon ne ziemliche Last. Von Luxeon Dingern die auch >>mal 1A abkönnen wollen wir gar nicht reden. > > Man versorgt ja auch 1W LEDs mit Knopfzellen . . . Naja, wer lesen kann ist klar im Vorteil. Aber wenn's deiem persönlichen Feldzug dient, bitte. Ich wollte von den Dingern ausdrücklich NICHT reden. > P.S. NEIN, pulsen, Multiplexen etc. macht die LED nicht effizienter. Das nicht aber man kann sich den ineffizienten Vorwiderstand sparen. -wiebel
...Ja damit hab ich aber den Vorwiderstand und die Leistung die dieser verbrät gespart und damit Strom ...... Das ist ein Trugschluss! bsp. vorwiderstand 10Ohm für 10mA, dauerhaft ein: Pv = I² * R = 10mW vorwiderstand 20Ohm, für 50mA, nur 1/5 der Zeit ein: Pv = Ieff² * R = 50mW Hinweis: Ein Gleichstrom mit 10mA hat natürlich auch 10mA Effektivwert. Ein gepulster Gleichstrom mit 1/5 einschaltzeit und 50mA Impulsstrom hat aber : SRQT[(50mA)^2 * (1/5) ] = 22,4mA Effektivwert !!
Christian Ulrich wrote: > Ja damit hab ich aber den Vorwiderstand und die Leistung die dieser > verbrät gespart und damit Strom ... Aber ganz weglassen kannst Du den Vorwiderstand (bzw. alternativ eine Konstantstromquelle) aber auch dann nicht. Und dummerweise hängt die Verlustleistung quadratisch vom Strom ab, aber nur linear vom Widerstand. D.h. wenn Du den Strom verfünffachst, bekommst Du als Widerstand mit
ein fünftel des ursprünglichen Wertes. Mit
gibt das für den fünffachen Strom bei einem Fünftel des Widerstandes
den 5-fachen Wert für die Verlustleistung am Vorwiderstand.
>Aber ganz weglassen kannst Du den Vorwiderstand (bzw. alternativ eine >Konstantstromquelle) aber auch dann nicht. Der Port hat ja einen Innenwiderstand, das man ganz ohne nicht auskommt ist schon klar. Die Frage ist reicht der Innenwiderstand. @Michael Waiblinger Schöne Sache mit dem pr4401 aber das wird dank der Drossel nicht ganz preiswert. Das mit dem Port scheint es mal wert zu sein ausprobiert zu werden.
Christian Ulrich wrote: >>Aber ganz weglassen kannst Du den Vorwiderstand (bzw. alternativ eine >>Konstantstromquelle) aber auch dann nicht. > > Der Port hat ja einen Innenwiderstand, das man ganz ohne nicht auskommt > ist schon klar. Die Frage ist reicht der Innenwiderstand. Klar, und an einem Innenwiderstand wird keine Verlustleistung umgesetzt, oder wie? Überleg doch mal: Der effektive Gesamtwiderstand ergibt sich aus dem Vorwiderstand und eventuellen Übergangswiderständen irgendwelcher Schalter. Wenn Du den eigentlichen Vorwiderstand weglässt, bleiben eben nur die letztgenannten übrig. Und die sind im Vergleich sehr klein (sollten sie zumindest) und demzufolge wird der resultierende Strom sehr groß... Und damit sind wir wieder bei dem Zusammenhang P = I² R. Die einzige Möglichkeit, wirklich Energie zu sparen, ist, die LEDs mit einer geringeren Spannung zu versorgen, so dass bei gleichem Strom der Vorwiderstand reduziert werden kann. Das macht aber nur dann Sinn, wenn man sich die Versorgungsspannung für die LEDs mit einem Schaltwandler erzeugt und wenn die Anzahl der LEDs und damit die Stromaufnahme ausreichend groß ist, so dass der Wirkungsgrad des Wandlers ausreichend hoch ist.
Ok, ich muss da wohl nochmal etwas zurückrudern, das mit dem Vorwiderstand einfach so weglasse, bringt aus den genannten Gründen (der AVR wird dann eben warm) nix im Bezug auf den Energiebedarf. Mit einem gut realisierten Tiefpass (RL) sollte das aber schon wieder anders aussehen. dafür sollte auch eine sehr kleine Spule reichen, die kosten nicht sehr viel. Kriegsbeil vergrab -wiebel
Weshalb klebt in den meisten Hirnen die 20mA fuer eine LED ? 1-2mA sind genug. Das sind dann etwa 3.3kOhm fuer 5V
@ Michael Waiblinger (wiebel42) >> Kalter Kaffe. Gehe zurück zu den Grundlagen. Gehe direkt dort hin. Ziehe >> keine 4000 Euro ein. >?? Ist das jetzt Ironie? Ja ;-) >> P.S. NEIN, pulsen, Multiplexen etc. macht die LED nicht effizienter. >Das nicht aber man kann sich den ineffizienten Vorwiderstand sparen. Die einzige sinnvolle Möglichkeit ENERIEG zu sparen ist ein Schaltnetzteil, in welcher Forma auch immer. Dazu braucht man wenigstens eine Spule oder Kondensator. Und zum Thema Autoindustrie und Vorwiderstände einsparen, das hatten wir schon. Diese Entscheidung haben keine Fachleute getroffen, sondern Pfennigfuchser. Und ob das am Ende WIRKLICH billiger UND BESSER ist, wage ich mal zu bezweifeln. MFg Falk
>Weshalb klebt in den meisten Hirnen die 20mA fuer eine LED ? 1-2mA sind >genug. Das sind dann etwa 3.3kOhm fuer 5V Quark, wir betreiben die schon mit 2 mA. Aktuell gehts aber um eine LED die bei 10mA den optimalen Arbeitspunkt hat. Und da wir die nirgends hernehmen können gings halt um Alternativmöglichkeiten... Es war auch nur ein Gedankenblitz und ein nicht sonderlich heller :) Es geht hier nunmal um Geräte die sich aus nem Bus versorgen da sind 2mA schon viel.
.... Gedankenblitz und ein nicht sonderlich heller... Stromstärke zu klein ?
@ Christian Ulrich (z0m3ie) >Quark, wir betreiben die schon mit 2 mA. Aktuell gehts aber um eine LED >die bei 10mA den optimalen Arbeitspunkt hat. Und da wir die nirgends ??? Was ist denn bei 10mA optimal? Was für eine LED ist das denn? Geht es nur um ne einfach Status-LED oder um eine LED-Video-Matrix? >Es geht hier nunmal um Geräte die sich aus nem Bus versorgen da sind 2mA >schon viel. Sammelschiene! ;-) MfG Falk
Es geht schon um eine Status LED hat aber wohl was mit dem Design zu tun bin auch nicht ganz genau eingeweiht.
Jetzt muss ich aber dochmal fragen wozu eine Status LED unbedingt im optimalen Arbeitspunkt betrieben werden muss. Die wird doch eh in einer eher übel beleuchteten Ecke vor sich hindämmern und würde auch mit 5% Leuchtkraft noch vollständig ihren Dienst tun. Ansonsten um Falk zu zitieren, braucht man da wenigstens eine Spule und einen Kondensator, dann leuchtet die allerbest und nix in der Nähe erwärmt sich auch nur um im Mindesten.
Um Strom zu sparen verwende ich ultrahelle LED's bei ca.300µA mittlerem Strom. Das ist meisst heller als eine Low-Current LED bei 2-3mA.
Kann man eine LED eigentlich durch Pulsen mit höherem als dem Nennstrom heller leuchten lassen, als mit Nennstrom im Dauerbetrieb?
Die Helligkeit der meissten LED's ist von 5% bis 120% des Nennstromes fast linear vom Strom abhängig. Ausserhalb davon wird das Verhältnis Helligkeit/Strom schlechter. Pulsen mit höherem als Nennstrom bringt also nix.
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