Hallo Gemeinde, ich hatte vor kurzem das Glück und konnte in Fulda die RettMobil besuchen (internationale Fachmesse rund um den Rettungsdienst). Natürlich durften da auch diverse Firmen für LED Sondersignalanlagen und LED Strahlern (für das Fahrzeug) nicht fehlen. Was mir da aber aufgefallen ist, ist das scheinbar selbst solche erfahrenen Firmen wie Hella oder auch Technodesign für ihre Sondersignalanlagen und LED-Strahler scheinbar "Lineare" Konstantstromquellen benutzten. Warum das so ist, konnte mir natürlich keiner von den Ständen sagen (war ja auch keine Technikmesse ;-) Klar kann ich mir vorstellen, das eine rein analoge Stromquelle ggf. Vorteile wie weniger Stöhrausstrahlung und die ggf auch günstigeren Bauteile als grund haben könnte. Aber andererseits haben diese doch sicherlich auch Ihre Nachteile, wie z.B. Schwankungen im Stromnetzt (Starten der Motoren, schwacher Akku,...) oder die vergrößerte Wärmeabgabe (ich meine ich habe meist immer nur 2 LEDs je Treiber sehen können - also enorm viel Abwärme...) Ich hätte jetzt z.B. Cuk Wander oder Sepik Wandler erwartet, da ja hiermit flexibler auf die Eingangspannung und Verlustleitung reagiert werden kann. Kann mir das vielleicht jemand erklären oder kommt ggf. aus der Branche und kann aus Erfahrungen berichten? Ich frage nicht nur aus privater Natur, sondern arbeite auch in einem Unternehmen, das Elektronikentwicklung als Dienstleistung anbietet. Hierbei wollen meist die Kunden immer "geschaltete" Elektronik da ja kein Platz für Abwärme da ist und es scheinbar ein "Up To Date" Trend oder einfach nur Chic ist... Grüße und Dank Marco
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Hallo, einige Antworten hast du ja schon genannt, nämlich Störausstrahlung und Preis. Und das sind auch die zwei wichtigsten Gründe. Die EMV Grenzen der Automobilindustrie sind eng, da hast du mit getakteten Netzteilen oftmals ein Problem (eigene Erfahrung). Und die Kosten für Entwicklung(!) und Serienprodukt sind dann schließlich die Verkaufsargumente. Warum sollte ein Kunde bei Firma A kaufen, die zwar ein Schaltnetzteil drinnen hat und damit effizienter arbeitet, wenn bei Firma B das ganze Produkt wesentlich billiger ist. Über die Produktionszahlen bei diesen Sonderfahrzeugen kannst du ein effizientes, schaltendes Konzept nie reinholen.
@ Christian (Gast) >Preis. Und das sind auch die zwei wichtigsten Gründe. Die EMV Grenzen >der Automobilindustrie sind eng, da hast du mit getakteten Netzteilen >oftmals ein Problem (eigene Erfahrung). Stimmt. Möglicherweise auch ein Grund, warum diese unsinnigen, per PWM gesteuerten Rücklichter erfunden wurden, welche dann im Vorbeifahren schön flimmern ;-) > Und die Kosten für >Entwicklung(!) und Serienprodukt sind dann schließlich die >Verkaufsargumente. Sicher, aber sowas baut man gerade für kleine Stückzahlen NICHT neu, sondern kauft ein. >Produktionszahlen bei diesen Sonderfahrzeugen kannst du ein effizientes, >schaltendes Konzept nie reinholen. Eben, siehe oben. MFG Falk P S Vielleicht liegt es aber auch an den noch härteren Bestimmungen für Medizintechnik. Da bekommt man möglicherweise graue Haare, ehe man da was zertifiziert bekommt.
Ja aber wenn ich alleine an die Abwärme denke... Die "Elektronik" sitzt in einer z.B. dunkel blauen Abdeckung auf dem Dach. Das ganze im Sommer bei direkter Lichteinstrahlung und "kocht sichlerlich so schon bei 60 - 70°C vor sich hin. Wenn man da dann noch die Verlustleistung im betrieb mit aufaddiert ist man sicherlich schnell mal in einem Bereich, der außerhalb von 100°C liegt. Aber Okay, sogar die LEDs würden so schon nur im nicht zulassigen Bereich liegen und das ohne das sie "leuchten"... Kannst du mir vielleicht etwas zu der MTBF Berechnung im KFZ unabhängig vom Ausgangsthema erzählen? Ich denke ja, das die Elektronik in einem KFz nicht sehr alt werden muss. Meine sehr grobe Vermutung liegt bei 10-15 taused Stunden...
Aja, da fällt mir gerade noch etwas interessantes ein. Bei dem aktuellen Hella Leuchtbalken wird das Blaulich über scheinbar zig PLCC2 LEDs erzeugt und nicht, wie bei vielen (meist italiänischen Produkten) über High Power LEDs (sahen oft wie Osram Gold Dragon aus) realisiert. Wohl auch ein Zugeständniss an die verluste der Treiber. Lieber öfter kleine Verluste als ein mal einen Riesenverlust
@ Falk Bei der PWM-Ansteuerung ist das Ziel, eine konstante Helligkeit, unabhängig von der Bordnetzspannung zu erzeugen. Das Problem mit dem Flimmern ist eben die geringe Frequenz (200, wenns viel ist 400Hz). Mit dieser geringen Frequenz liegts du weit außerhalb des Störspektrums. Bei einem Schaltnetzteil, für eine LED-Kette bin ich schon im kHz Bereich und damit bereiten dir die Harmonischen schon graue Haare, vor allem wenn das ganze in der Nähe einer Antenne sitzt. Die Verwendung einzelner kleiner Konstantstromtreiber ist sicherlich auch ein Tribut an die Bordnetzanforderungen, schließlich soll das ganze von minimal 9V (oder weniger) bis zu fast 30V (im Fehlerfall oder sog. JumpStart) arbeiten. Ein großer Treiber mit viel Verlustleistung büßt sicherlich auch einiges an Lebensdauer ein. Da sind dann mehrere Treiber, auch aus Redundanzgründen, zuverlässiger. Zu den Temperaturen: 105°C sind Standard bei Automobilelektroniken, und wenns was besonders ist, dann werdens auch mal gerne 120°C. Noch ein Wort zu den oben genannten 200Hz bei der z.B. Rücklichtansteuerung. Mehr wollen die Steuergerätehersteller nicht hergeben, da Schaltverluste und durchaus Software-PWM und damit µC Rechenzeit. Bevor das HW-PWM Argument kommt: Wieviele Hardwarekanäle hat der µC, der bei euch auf dem Schreibtsch liegt?
@ Christian (Gast) >Bei der PWM-Ansteuerung ist das Ziel, eine konstante Helligkeit, >unabhängig von der Bordnetzspannung zu erzeugen. Schon klar. >Bei einem Schaltnetzteil, für eine LED-Kette bin ich schon im kHz >Bereich und damit bereiten dir die Harmonischen schon graue Haare, vor >allem wenn das ganze in der Nähe einer Antenne sitzt. Mag sein, nichts desto trotz ist es ein in meinen Augen schlechter Kompromiss. >Ein großer Treiber mit viel Verlustleistung büßt sicherlich auch einiges Wie kommst du auf einen großen Treiber mit viel Verlustleistung? >an Lebensdauer ein. Da sind dann mehrere Treiber, auch aus >Redundanzgründen, zuverlässiger. Sicher. >Rechenzeit. Bevor das HW-PWM Argument kommt: Wieviele Hardwarekanäle hat >der µC, der bei euch auf dem Schreibtsch liegt? Es gibt Controller mit ner ganzen Menge HW-PWMs, 6++. Es gibt clever Soft-PWM, die SEHR wenig Rechenzeit schluckt. Und gerade im Automibilbereich mit seinen immensen Stückzahlen, rechnen sich anwendungsbezogen entwickelte Controller/ASICs. Die gibt es jetzt schon. MFG Falk
Macht es denn Sinn, z.B. eine LED-Bremsleuchte mit lauter einzelnen PWMs zu regeln? Ich hätte jetzt alle LEDs einer Bremsleuchte mit nur einem PWM versorgt. Und dann würden auch die HW-PWMs reichen wenn man je "Rücklichtbaugruppe" einen kleinen µC nimmt. Die haben relativ oft schon 2 und mehr kanäle (wenn man sich z.B. die Automotiv µC von Atmel (Tinys) ansieht) und ich denke solch einen Tiny kann man ganz getrost jeder Baugruppe spendieren. Wobei einige sogar noch eine PLL für schnelleres PWM haben (z.B. ATtiny45).
@ Falk Ich bin voll bei deiner Argumentation. Allerdings kenne ich genau dieses Problem aus der eigenen Erfahrung, darüber hab ich damals sogar meine Diplomarbeit geschreiben. - Fakt ist jedoch, dass 6 oder auch 10 Hardware-PWMs nicht reichen, Frontlicht L + R, Blinker L + R, NebelscheinwerferL + R, Innenbeleuchtung, Schaltersuchbeleuchtung (mehrere Kanäle), Schalterfunktionsleuchte (=Anzahl der Schalter). Wären also schon was weiß ich wie viele. Bei der Soft-PWM gibts auch wieder klasse Ansätze, zweite µC Kern, siehe Freescale. Bei aber etwa 50 PWM-Kanälen mit 200Hz Ansteuerung und einer Auflösung von 1% bist du bei einer Deltazeit von 50µs! Und das mit den ASICs oder kundenspezifischen µCs gibts natürlich auch, kenne da einen ganz großen im Geschäft, der sich seinen eigenen speziellen µC zusammennageln läßt, das geht dann aber nur wenn richtige Stückzahlen dahinter stehen. - zu der großen Verlustleistung bei einem Treiber, mein Gedankengang: lineare Reglung -> es können etwa nur 3 LEDs + R hintereinander geschaltet werden, dafür müssen dann aber mehrere dieser Ketten parallel hängen => großer Strom und die Verlustleistung steigt dann eben genau damit an. - zu der EMV-Problematik: sag das mal den OEMs, ich habe demnächst wieder eine Messung in Sindelfingen... @ Marco Eine Bremsleuchte ist was superkritisches. Da kannst nicht alles an einen Treiberport hängen. Du mußt die LEDs in Gruppen ansteuern, evtl. noch einen Hardwaredurchgriff vorsehen usw. Ich hab jetzt leider Ahnung, ob die Tinys automotivetauglich sind (also AECQ), aber prinzipiell könnte man das ganze natürlich so aufbauen.
@ Christian (Gast) >Eine Bremsleuchte ist was superkritisches. Da kannst nicht alles an >einen Treiberport hängen. Du mußt die LEDs in Gruppen ansteuern, evtl. >noch einen Hardwaredurchgriff vorsehen usw. Wenn ich das alles so lese, frage ich mich, was der ganze LED-Wahnsinn am Ende gebracht hat? Bzw. der ganze Elektronik und CAN-Bus Wahnsinn? Früher, als alles viel besser war ;-), habs Glühlampen, ein Stück Draht, mechanischer Schalter, fertig. Konnte jeder Hauptschüler reparieren. Heute gibt es 32 Bit Mikrocontroller, CAN-Bus, PWM-gesteuerte LEDs und was weiss ich, und alles macht TIERISCH Aufwand. Blinkerrelais gibt es nicht mehr, wird per uC ein Geräusch erzeugt. Blinker mit LEDs werden per PWM gedimmt, um das "weiche" Schalten der Glühlampe zu imitieren. Bremslichter werden wer weiß wie aufwändig überwacht. Klingt für mich alles nach Technokratie. Probleme lösen, die vorher nicht da waren. MFG Falk
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