Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED PWM an Überspannung


von Peter P. (jre)


Lesenswert?

Hallo

Ich möchte eine Lichtorgel bauen, die ich mit einer 12V Autobatterie 
betreiben kann.

Dazu kommt ein uController zum Einsatz, der die bis zu 12 LED mit PWM 
ansteuern kann. Ich wollte Samsung High Power LED mit 512lm, 3V, 1,5A 
einsetzten. Pro Spot eine LED. Vor die LED mache klebe ich Folie, die 
auch bei Professioneller Discobeleuchtung verwendet wird. Ich denke, das 
Licht reicht dann aus für kleine Partys unter der Laube oder im 
Schrebergarten.

Nun das eigendliche Problem:

12V von der Autobatterie stehen zur Verfügung. Die LED ist für 3V 1,5 A 
ausgelegt. Die komplette Energie an einem Widerstand zu verheizen kommt 
nicht in Frage. Das ganze soll ja auch nen paar Minuten laufen mit eienr 
Batterie. Wenn ich jetzt einen Widerstand vorschalte, der zu klein ist. 
Also für z.B. bei einer Spannung an 4V die 1,5 A durchlässt und ich die 
PWM Maximal auf 33% ansteuere, kann ich dass dann so machen, oder 
passiert der LED etwas aufgrund der Spannungs und Stromspitzen.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Jan R. schrieb:

> Ich wollte Samsung High Power LED mit 512lm, 3V, 1,5A
> einsetzten. Pro Spot eine LED. Vor die LED mache klebe ich Folie, die
> auch bei Professioneller Discobeleuchtung verwendet wird.

Wenn Du farbiges Licht willst, solltest Du auch farbige LEDs nehmen.
Bei weissen LEDs ist der Anteil an rotem und grünem Licht meist
recht gering.

> 12V von der Autobatterie stehen zur Verfügung. Die LED ist für 3V 1,5 A
> ausgelegt. Die komplette Energie an einem Widerstand zu verheizen kommt
> nicht in Frage.

Du kannst ja drei LEDs in Reihe schalten, dann brauchst Du nur
noch 3 Volt zu verheizen. Ohne Vorwiderstand oder KSQ gehts aber
nicht. Höchstens deutlich aufwändiger mit getaktetem Stromregler.

> Das ganze soll ja auch nen paar Minuten laufen mit eienr
> Batterie. Wenn ich jetzt einen Widerstand vorschalte, der zu klein ist.
> Also für z.B. bei einer Spannung an 4V die 1,5 A durchlässt und ich die
> PWM Maximal auf 33% ansteuere, kann ich dass dann so machen, oder
> passiert der LED etwas aufgrund der Spannungs und Stromspitzen.

Im Datenblatt der LED steht, welchen Strom sie maximal verkraftet.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Jan R. (jre) Flattr this

>ausgelegt. Die komplette Energie an einem Widerstand zu verheizen kommt
>nicht in Frage.

Wäre auch reichlich sinnfrei.

> Das ganze soll ja auch nen paar Minuten laufen mit eienr
>Batterie. Wenn ich jetzt einen Widerstand vorschalte, der zu klein ist.
>Also für z.B. bei einer Spannung an 4V die 1,5 A durchlässt und ich die
>PWM Maximal auf 33% ansteuere, kann ich dass dann so machen,

Nö.

>oder passiert der LED etwas aufgrund der Spannungs und Stromspitzen.

Geh in den Laden und kauf dir eine PWM-fähige Konstantstromquelle 
für deine LEDs, die mit 12V Eingangsspannung arbeitet. Alles andere ist 
bei deinem Kenntnisstand vorerst zu komplex. Wenn du dennoch selber 
basteln willst, nimm diesen Schaltplan, der schafft deine 1,5A

Beitrag "Re: Konstantstromquelle LED 3A"

MfG
Falk

von Peter P. (jre)


Lesenswert?

Ok danke für die Antworten.

Das mit den Farbanteilen in den LED habe ich garnicht so bedacht. Ich 
sollte tatsächlich besser farbige LED nehmen. Die gibt es aber leider 
meistens nicht in so hell.

Ich könnte dann natürlich auch eine ganze Menge von den ca. 30 mA 5mm 
LED nehmen. Die kann ich mir dann auch in Reihe schalten, so wie ich das 
brauche.

Wenn ich mir für 50€ zwei von den 100 Packs RGB LED mit 10 cd kaufe und 
daraus 4 Spots mit je 50 LED baue, ist dass dann wohl ausreichend für 
den oben genannten Anwendungsfall? Ich habe dann ca 3W je Farbe. Finde 
ich nicht so viel.

Eine Konstantsromquelle müsste bei 12 LED mit 1,5 A ja 18 A bringen oder 
ich brauche 12 Stück davon. Darum wollte ich das mit der eh vorhandenen 
PWM machen. Klar steht im Datenblatt der Strom etc. Aber ich wollte ja 
mit ca. 20KHz takten. Da habe ich im schnitt bei eine 33% Ansteuerung 
die 1,5 A mit der die Diode betrieben werden soll. Aber so wie sich eure 
Antworten anhören für die 4,5 A die für 1/3 der Zeit fließen die Diode 
zerstören.

Ich könnte eine Glättungsschaltung hinter die PWM setzen. Dann mache ich 
mir aber Sorgen, wie sich das mit der Durchbruchspannung verhält wenn 
ich eine sehr schwache Dimmstufe einstellen will.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Jan R. (jre) Flattr this

>Eine Konstantsromquelle müsste bei 12 LED mit 1,5 A ja 18 A bringen

Nö.

> oder ich brauche 12 Stück davon.

Sicher.

> Darum wollte ich das mit der eh vorhandenen PWM machen.

Reicht nicht.

> Klar steht im Datenblatt der Strom etc.

Also!

>Aber ich wollte ja mit ca. 20KHz takten.

Mit GTI-Fahrermentalität sollte man keine LEDs ansteuern, schon gar 
nicht Leistungs-LEDs mit 1W und mehr. PWM heißt im Allgemeinen NICHT, 
dort Pulse jenseits von 100% Nennstrom durchzujagen, sondern eher einen 
Pulsstrom, der 100% Nennstrom entspricht. Mit PWM wird dann zwischen 
0-100% gedimmt.

> Da habe ich im schnitt bei eine 33% Ansteuerung
>die 1,5 A mit der die Diode betrieben werden soll.

Verkraften die meisten Power-LEDs nicht. Was du beschreibst wird bei 
einer LED-Matrix so gemacht, beim Multiplexen.

> Aber so wie sich eure
>Antworten anhören für die 4,5 A die für 1/3 der Zeit fließen die Diode
>zerstören.

Ja. Ausserdem verbessert sich damit der Wirkungsgrad NICHT! Es wird 
immer noch unnötig viel Spannung über deinem Vorwiderstand abfallen und 
nicht über der LED!

>Ich könnte eine Glättungsschaltung hinter die PWM setzen. Dann mache ich
>mir aber Sorgen, wie sich das mit der Durchbruchspannung verhält

Mach es gleich richtig und nimm eine passende Konstantstromquelle.

MfG
Falk

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Wenn ich jetzt einen Widerstand vorschalte, der zu klein ist.
> Also für z.B. bei einer Spannung an 4V die 1,5 A durchlässt und ich die
> PWM Maximal auf 33% ansteuere, kann ich dass dann so machen,

Nein.

Das vertragen Glühlampen, aber LEDs nicht.

> Vor die LED mache klebe ich Folie, die
> auch bei Professioneller Discobeleuchtung verwendet wird.

Wozu ?

> Das mit den Farbanteilen in den LED habe ich garnicht so bedacht. Ich
> sollte tatsächlich besser farbige LED nehmen. Die gibt es aber leider
> meistens nicht in so hell.

Oje.

> Wenn ich mir für 50€ zwei von den 100 Packs RGB LED mit 10 cd kaufe und
> daraus 4 Spots mit je 50 LED baue, ist dass dann wohl ausreichend für
> den oben genannten Anwendungsfall? Ich habe dann ca 3W je Farbe. Finde
> ich nicht so viel.


Eben. 3W kommen auch aus einer einzelnen LED.
http://www.led1.de/shop/winger-weprd3-s1-power-led-star-rot-625nm-3w-100lm.html
http://www.dealextreme.com/p/3w-led-emitter-on-star-multicolored-rgb-4530

Du solltest erkennen können, daß der 100er Beutel wohl Verarsche ist.
Denn es kommt nicht auf die Candela an, die kann man mit einer Linse 
beliebig hoch ziehen, sondern auf die Lumen.

Und wenn deine 12V zu viel sind, könnte man mehrere (3) LEDs in Reihe 
schalten, dann muß der Vorwiderstand nicht mehr so viel Leistung 
vernichten.

3W blinkt, beleuchtet aber nicht.

von Peter P. (jre)


Lesenswert?

Ja ich habe mir grad bei e-bay auch die RGB Star LEDs angeschaut. Die 
von Dealextrem sind aber echt Spottbillig. Die Zeit zu warten habe ich 
auch. Ist auch die beste Lösung denke ich.

Dann mache ich 4 Spots mit je 3 RGB LEDs in Reihe.
Dazu gibt es auch glaube ich passende Optiken, die für 3 Star LEDs 
gemacht wurden.

Das mit den MCD und Lumen habe ich beim 100er Beutel grad mal 
durchgerechnet. Der hat grad mal 210 lm wenn die Angaben stimmen. Dafür 
dann die ganze Lötarbeit :D.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Dann mache ich 4 Spots mit je 3 RGB LEDs in Reihe.

Dann achte darauf, RGB-LEDs mit 6 Anschlüssen zu wählen, falls du die 
Farbe veränderbar haben willst.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Jan R. schrieb:
> 3 RGB LEDs in Reihe.

Die LEDs brauchen je ca. 3,8V an durchlassspannung. 3 in Reihe ergibt 
etwa 11,4V Dazu brauchst du noch etwas Spannung für den (geschalteten) 
Stromregler. Mit einer Autobatterie wird das zu knapp, du wirst max. 2 
in Reihe schalten können.
Wie MaWin gesagt hat, du kannst nur in Reihe schalten wenn die Kathoden 
nicht in einem Kontakt zusammengeführt sind. In dem Beispiel von 
Dealextreme ist das aber der Fall!

von Peter P. (jre)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
>> Dann mache ich 4 Spots mit je 3 RGB LEDs in Reihe.
>
> Dann achte darauf, RGB-LEDs mit 6 Anschlüssen zu wählen, falls du die
> Farbe veränderbar haben willst.

Ach ja. Der Teufel liegt immer im Detail...


Das mit dem Spannungseinbruch ist tatsächlich viel zu knapp, da noch die 
Musikanlage über die Autobat betrieben wird. Das wird ziemliche 
Spannungsschwankungen verursachen. Dann muss ich ich je Spot 2 von denen 
nehmen. Also insgesamt 8.

http://www.ebay.de/itm/250957472192?_trksid=p5197.c0.m619#ht_2460wt_906

Wären die Billiger, würde ich lieber 4 je Spot nehmen. Bei DX hab ich 
solche nicht gefunden. Vieleicht kennt ja jemand noch welche.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.