Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED PWM Dimmen


von Stefan B. (chilledkroete236)


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Guten Abend,

Ich bin gerade dabei mir eine Led Lampe zu bauen.

Diese sollte dimmbar werden. Steuern würde ich diese gerne über einen 
microcontroller, wahrscheinlich ein beagleboneblack.

Wenn ich mich nicht irre können diese microcontroller nur 
rechtecksignale als pwm Signal ausgeben?

Ich hätte schon ein Netzteil ausgesucht:
http://www.leds.de/out/media/95150.pdf

Meanwell pcd 25

Ich verstehe nun aber allerdings nicht genau ob das so funktioniert wie 
ich mir das vorstelle.

Soweit ich das sehe funktioniert es wohl eher nicht....

Was gibt es denn für eine Alternative für meine Anwendung?

Es sollen etwa 10 LEDs bei 700mA und jeweils 3v betrieben werden.

Vielen Dank.

: Bearbeitet durch User
von heeen (Gast)


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Die beaglebones können bis zu 200mhz Takt ausgeben wenn man das 
programmable realtime unit subsystem (PRUSS) verwendet. Ich glaube das 
sollte zum dimmen reichen.

von MaWin (Gast)


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Stefan B. schrieb:
> Ich hätte schon ein Netzteil ausgesucht

Weitgehend ungeeignet, Stromquelle nur primär dimmbar mit TRIAC Dimmer.

Stefan B. schrieb:
> beagleboneblack

Linux mit Ethernet, USB und HDMI zum Dimmen einer LED?
Seid ihr inzwischen alle des Wahnsinns fette Beute.
Das Board zieht doppelt so viel Strom wie die LEDs.
Wäre ein NE555 wirklich zu kompliziert ?
Na gut, vielleicht soll sie ja nicht DMX512 sondern Ethernetdimmbar 
eerden, dafür gibt es aber auch Microcontroller die nur wenige 
Milliampere ziehen, beispielsweise Lantronix Xport.

von stef (Gast)


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Nimm doch ein  LPF-XXD-XX (zb.  LPF-40D-54) Diese haben einen PWM 
Eingang und liefern einen konstanten (dimbarnen) Strom... von 100-10% 
dimmbar.

Viele Grüsse

von Max H. (hartl192)


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Das beagleboneblack ist overkill. Als Netzteil würde ich ein einfache DC 
Netzteil verwenden und die LEDs mit PWM+MOSFET dimmen. Wie willst du die 
Helligkeit vorgeben? Wenn du sie nur mit einem Poti einstellen willst, 
kannst du so was aufbauen: 
http://laserpointerforums.com/attachments/f67/39523d1347753297-ne555-pwm-buck-driver-ne555-pwm-led-dimmer-circuit.gif

von Overkill (Gast)


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Stefan B. schrieb:
> Was gibt es denn für eine Alternative für meine Anwendung?
Ja: Ein Desktop PC mit Intel Core i7 4960X, 2x Nvidia GeForce GTX 690 im
SLI, min. 16GB RAM, min. 1TB SSD Speicher. Der dürfte der Aufgabe 
gewachsen sein.

Spaß bei seite:
Ein einfacher 8 bit µC wie z.B. AVR oder PIC ist ausreichend.

von Harald W. (wilhelms)


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heeen schrieb:

> Die beaglebones können bis zu 200mhz Takt ausgeben

Alle 5 Sekunden einmal schalten ist ja auch nicht besonders schwierig.
:-)

von Stefan B. (chilledkroete236)


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Vielen Dank für eure Antworten.

Vielleicht noch etwas mehr Infos:

Ich will eine LED bauen mit etwa 50-150 Watt (Cree Xm-L , Xp-E, Xt-E 
LEDs) Diese LEDs würde ich gerne per Wlan steuern (daher das Beaglebone, 
da das für mich die einfachste Lösung ist)

Der Stomverbrauch des Beaglebone liegt meines Wissens im niedrigen 
einstelligen Bereich (wenn überhaupt) und daher denke ich ist das zu 
vernachlässigen. Außerdem bin ich in den kleinen schon eingearbeitet und 
spare mir so einiges an Zeit ;)

Ich war mir unsicher ob so ein Phasenanschnittsdimmer für diese 
Anwendung zu gebrauchen ist -> Antwort nein.

Nun meine alternative:

Eine Konstantspannungsquelle

Meanwell CLG/HLG
Was ist denn der Unterschied zwischen den beiden Varianten?
Bei 150W Betriebsleistung der LEDs sollte ich warscheinlich ein wenig 
mehr wie 150W nehmen - zu viel schadet ja nicht? (Evtl. soll das ganze 
später mal gesteigert werden)

http://www.conrad.de/ce/de/product/514744/MeanWell-CLG-150-24A-LED-Treiber-LED-Netzteil-150-W-24-VDC-5000-mA-LED-Stromversorgung-FestspannungKonstantstrom

http://www.pollin.de/shop/dt/NjM5ODQ2OTk-/Lichttechnik_Leuchtmittel/LED_Technik/LED_Netzteile/LED_Schaltnetzteil_MEANWELL_CLG_150_24A_24_V_150_W.html

und an diese PWM dimmbare KSQ
700ma für die XM-L
350ma für die XP-E/XT-E

http://www.pollin.de/shop/dt/Mzc4ODQ2OTk-/Lichttechnik_Leuchtmittel/LED_Technik/LED_Netzteile/LED_Konstantstromquelle_MEANWELL_LDD_350L_350_mA.html

http://www.pollin.de/shop/dt/MTc4ODQ2OTk-/Lichttechnik_Leuchtmittel/LED_Technik/LED_Netzteile/LED_Konstantstromquelle_MEANWELL_LDD_700L_700_mA.html

Lg

von Stefan B. (chilledkroete236)


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Was ich noch vergessen hab:

Sollte ich das Netzteil nach der maximal möglichen Last dimensionieren 
(beim Einschalten kann ja diese durchaus anliegen)?

Das wären allerdings bei der XML 10w und den anderen 3w und somit wäre 
ich bei fast 4-500 Watt.

Eine Alternative könnte das zeitversetzte einschalten der einzelnen LEDs 
sein?

Lg

von Stefan B. (chilledkroete236)


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http://www.voltus.de/beleuchtung/led-system/netzteile/meanwell/fuer-innen-und-aussenanwendungen/hlg-series-40-320w/meanwell-hlg-320h-30a-led-schaltnetzteil-ip65-321w-30v-10-7a.html

Ich denke dieses Netzteil sollte in Ordnung sein?

Mit der 30V Version könnte ich somit 2 LEDs mehr pro Strang betreiben 
und brauche so weniger KSQs.

von Michael K. (Gast)


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Die Netzteile sind ja alle gut und schön, trotzdem kannst Du damit nicht 
einfach PWM Dimmen.

Warum ?
Die Netzteile haben alle einen Ausgangs-Elko.
Ist daran eine LED angeschlossen wird ein konstanter Strom dadurch 
geschickt.
Ist aber durch den PWM Schalter keine LED dran,lädt sich der Elko auf 
bis die Spannungsregelung zuschlägt.

Jetzt lauert also ein auf max. Spannung aufgeladener Elko darauf das 
dein PWM Schalter schließt und er sich in einer Strom-Orgie in die LEDs 
entleeren kann.

Such Dir ein Netzteil mit 0-10V oder PWM Steuereingang.
Gibt es auch von Meanwell.

Das Du bei 150W LED Leistung ein ausgefeiltes Temperaturmanagement haben 
solltest ist Dir sicher klar.

Wie Du von einer theoretischen 10W LED Datenblattangabe auf den Trichter 
kommst das Du mehr Netzteilleistung brauchst erschließt sich mir nicht.
Nimm 150W und gut.

von Stefan B. (chilledkroete236)


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Michael Knoelke schrieb:
> Die Netzteile sind ja alle gut und schön, trotzdem kannst Du damit nicht
> einfach PWM Dimmen.
>
> Warum ?
> Die Netzteile haben alle einen Ausgangs-Elko.
> Ist daran eine LED angeschlossen wird ein konstanter Strom dadurch
> geschickt.
> Ist aber durch den PWM Schalter keine LED dran,lädt sich der Elko auf
> bis die Spannungsregelung zuschlägt.
>
> Jetzt lauert also ein auf max. Spannung aufgeladener Elko darauf das
> dein PWM Schalter schließt und er sich in einer Strom-Orgie in die LEDs
> entleeren kann.
>
> Such Dir ein Netzteil mit 0-10V oder PWM Steuereingang.
> Gibt es auch von Meanwell.
>
> Das Du bei 150W LED Leistung ein ausgefeiltes Temperaturmanagement haben
> solltest ist Dir sicher klar.
>
> Wie Du von einer theoretischen 10W LED Datenblattangabe auf den Trichter
> kommst das Du mehr Netzteilleistung brauchst erschließt sich mir nicht.
> Nimm 150W und gut.

Danke für deine Antwort, aber so ganz steig ich nicht durch...

Deshalb möchte ich ja zum dimmen die meanwell ldd ksq verwenden oder hab 
ich nicht richtig verstanden was du meinst?

Konstantspannungsquelle meanwell clg (230 v ac in 30v dc) ---> 
konstanstromquelle meanwell ldd (1-30v bei 0.5/1a, pwm dimmbar)  ----> 9 
LEDs in Reihe

Also erst das Netzteil, dann die ksq und dann die LEDs.

Ich dachte mal irgendwo gelesen zu haben, dass LEDs beim einschalten 
mehr Strom ziehen als im betriebszustand aber wenn dem nicht so ist, 
umso besser :-)

Die led soll im ap 3 Watt haben, hat aber eine maximalleistung von 10w - 
daher die 10 w.

Die 150 Watt kommen von allen LEDs gesamt.
Es sollen 30xm-l , 30 xt-e und 20 xp-e verbaut werden.

: Bearbeitet durch User
von Michael K. (Gast)


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Ok, dann brauchst Du aber keine LED geeigneten AC/DC Netzteile mit 
Konstantstrom, ein einfaches Festspannungsnetzteil reicht dann schon.

Mit 30V kommst Du auch nicht weit. Schau ins Datenblatt Deiner KSQ für 9 
LEDs. (36V)

Du wirst das sowieso nicht hören wollen, aber ich sags der 
Vollständigkeit halber.
Du bekommst Die LEDs an, die werden hell, die werden heiß und dann 
werden sie dunkel. Für immer. Weil Du das Thema unterschätzt und weil Du 
elektrotechnisch noch zu schwach bist um etwas dieser Leistungsklasse in 
den Griff zu bekommen.

Ich wünsche Dir trotzdem Glück.

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Vielleicht beliest du dich erst über die Schaltungsgrundlagen bzgl. 
LEDs. Gegen 10 x 3W LEDs und einen Konstantstrombaustein von Meanwell 
ist nichts zu sagen, bis auf den einfachen Fakt, dass die Flussspannung 
der LEDs bei Reihenschaltung (einzig praktikabel für eine 
Konstantstromquelle, da nicht so ganz klar ist, wieviel Strom durch eine 
Parallelschaltung mehr oder weniger gleicher Bauteile flösse) über der 
maximalen Eingangsspannung deiner Konstantstromquelle liegt (ca. 3,7V x 
10). Ich gebe auch zu bedenken, dass die kleinflächigen 
Leistungsstrahler nichts zum reinschauen sind. Die Abstrahlfläche ist 
nur etwa 3-4mm im Quadrat, eine Optik oder gleich indirekte Ausleuchtung 
ist ratsam. (LED-Lampen mit E27-Sockel nehmen oft mehrere Dutzend 
Kleinleistungs-LEDs, statt weniger großer, was die Optik spart und den 
Abstrahlwinkel flexibler gestaltbar macht.)

Die Konstantspannungsquelle muss bei der Konstantstromquelle gar nicht 
sein. Ein einfaches ausrangiertes Laptop-Steckernetztteil genügt und nun 
der Clou: nimm zwei Konstantstromquelle parallel und treibe mit jeder 5 
LEDs (5x3,7V) und liefere mit dem Netzteil ca. 20V bei 1,5A, besser 2A.

Eine W-Lan-Steuerung gäbs auch mit einem Arduino oder noch kleineren 
System-on-a-Chip-Systemen. Div. Selbstbauportale wie DIY oder ähnliche 
haben schon 'ne Menge ähnlicher Bauten. (Wobei der Suchaufwand, die 
Projektarbeit, die Fehlersuche und zerstörten Bauteile wohl teurer 
werden als ein gekauftes weißes LED-Modul mit fertiger Stromquelle mit 
zwischengeschaltetem Leistungs-MOSFET – Da gibts schon Bausätze etwa von 
Vellemann UND Beiträge hier im Forum.)

von Stefan B. (chilledkroete236)


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Ich wollte zwar zunächst nicht soweit ausholen da es mir nur um die 
Dimmung ging aber ich denke es ist trotzdem nötig.

Das ganze Vorhaben soll letztenendes eine Aquarienbeleuchtung werden die 
durch das Beaglebone gesteuert werden kann. Damit diese Steuerung 
möglich ist würde ich gerne per PWM dimmen (nicht die Volt oder ampere 
der LEDs, sondern die LEDs mit einem gewissen Takt ein uns ausschalten)

Die Gleichspannungsversorgung soll über das Meanwell Netzteil erfolgen 
(230V ac -> 30v dc) 30V, da die Meanwell ldd bis 36 v am Eingang geignet 
sind und am Ausgang somit 30V schaffen.

Wegen Lebensdauer und Lichteffizienz will ich die cree XML bei 1A und 
die xpe und xte bei 500mA betreiben.

Ich brauche demnach 4 ldd mit 1A Ausgangsstellung und 7 ldd mit 500mA.

Dir cree XML sollen bei 1 A betrieben werden und haben so eine Spannung 
von 3V. Rechnerisch sind nun 10 XML an einem ldd möglich, 
sicherheitshalber aber 9xml an einem ldd. Leistung: 3W

Die cree xpe und xte sollen bei 500mA betrieben werden und haben so 3V 
(xte) bzw. 3.2V (xpe). Also sind auch hier 9 LEDs pro ldd stromquelle 
möglich. Leistung 1,5 bzw. 1,6 W

Insgesamt also am Arbeitspunkt eine Leistung von
30x 3W
20x 1,5W
30x 1,6 W

= 168 W

Daher die Frage der Dimensionierung des Netzteil.

Die LEDs werden mit wärmeleitkleber auf eine Aluplatte geklebt und diese 
durch 2 Lüfter, ebenfalls gesteuert durch das Beaglebone, gekühlt.

Im Datenblatt der Ldd hab ich gesehen, dass diese mit einem 
Rechtecksignal pwm dimmbar sind.

Daher nun meine Frage ob das so funktioniert, wenn ich mit dem 
beaglebone die ldd ksq steuere.

Ich denke ich bin mir dem Umfang durchaus bewusst - gerade auch mit der 
Kühlung.

: Bearbeitet durch User
von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Weit ausholen ist immer gut, weil das einen Kontext gibt, den man 
beurteilen kann/ der Alternativen bietet. Die Aluplatte ist eine 
Maßnahme. Abhängig von der Dicke und Fläche wird die Wärme schnell genug 
abgeleitet und abgegeben – Lüfter sind dann u.U. nicht notwendig 
(Wärmeleitfähigkeit rechnen).

Die Dimmung per Rechtecksignal ist unkritisch, wenn die Meanwell 
Konstantstromquellen genutzt werden. Die Eingänge sind recht sparsam und 
ein »PWM-Bus« (Parallelschaltung der PWM-Eingänge) muss bei 100-200Hz 
Takt auch nicht sonderlich aufwändig gestaltet werden (Leitungslänge, 
Masseflächen).

Allerdings würde ich die doppelte Regelung (Konstantstrom und 
Konstantspannung) vermeiden. Eine Regelung reicht vollkommen, zwei 
können sich gegenseitig beeinflussen.

von dolf (Gast)


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MaWin schrieb:
> Linux mit Ethernet, USB und HDMI zum Dimmen einer LED?
> Seid ihr inzwischen alle des Wahnsinns fette Beute.
> Das Board zieht doppelt so viel Strom wie die LEDs.

genau ab und zu die droge wechseln.....
ein tl494 und eventuell noch n p oder n fet und go.
http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_tl494.htm

von Stefan B. (chilledkroete236)


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>
> Allerdings würde ich die doppelte Regelung (Konstantstrom und
> Konstantspannung) vermeiden. Eine Regelung reicht vollkommen, zwei
> können sich gegenseitig beeinflussen.

Das Ganze soll ja an der Steckdose betrieben werden. Wenn ich direkt 
eine ksq an 230v anschließ sind diese nur zu dimmen über 
phasenan/abschnitt. Ich möchte ja das ganze über das beaglebone machen. 
Daher auch im Eröffnungspost die Frage mit dem Dimmer mit 
Phasenandchnitt.

Nur deswegen der Umweg über 2 Regler.

Wie würdest Du es denn mit nur einem Regler machen?
Die Frage mit dem Netzeil stell sich mir auch noch, wie viel Watt sollte 
ich verwenden? Ich denke mal ein 240/320 W Netzteil sollte aufjedenfall 
unkritisch sein?

Vielen Dank :-)

Lg

von stef (Gast)


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Stefan B. schrieb:
> Das Ganze soll ja an der Steckdose betrieben werden. Wenn ich direkt
> eine ksq an 230v anschließ sind diese nur zu dimmen über
> phasenan/abschnitt. Ich möchte ja das ganze über das beaglebone machen.
> Daher auch im Eröffnungspost die Frage mit dem Dimmer mit
> Phasenandchnitt.

Phasenan/abschnitt bringt dir bei einem Schaltnetzteil enttauschend 
wenig. Dies funktionier nur bei AC und danach einem gewönhlichen Trafo. 
(Oder Schaltnetzteile die dafür gebaut sind..)

Stefan B. schrieb im Beitrag 3511127:
> Die Frage mit dem Netzeil stell sich mir auch noch, wie viel Watt sollte
> ich verwenden? Ich denke mal ein 240/320 W Netzteil sollte aufjedenfall
> unkritisch sein?

Ja 320 Watt sind auf jeden Fall unkritisch. Aber 150W reichen vollkommen 
aus.

Grundsätzlich würde ich folgender aufbau vorschlagen:

230AC -> Schaltnetzteil -> Konstantstromquelle mit PWM steuereingang -> 
LED



Stefan B. schrieb:
> Wegen Lebensdauer und Lichteffizienz will ich die cree XML bei 1A und
> die xpe und xte bei 500mA betreiben.

Der Hauptfaktor der Lebensdauer und Lichteffizienz ist die Temperatur.

OT: 150W für ein Aquarium das ist ja extrem viel.

Ich wünsche dir Viel Erfolg

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