Hallo Leute ! Nur mal kurz nachgefragt: Dass eine rote LED (2 V) an einer einzelnen 1,5 V Batterie nur kaum sichtbar glimmt, ist ja durchaus zu erwarten. Warum leuchtet sie aber richtig hell, wenn sie an einem µC angeschlossen mit 1,5 V gepulst, also per PWM betreiben wird ??? 1.) 1,5 V Batterie --> LED + Vorwiderstand --> kaum zu erkennendes Glimmen 2.) 2 x 1,5 V Batterie --> µC --> 1,5 V PWM --> LED + Vorwiderstand --> helles Leuchten Kann mir das jemand erklären? Danke, Matze
Schau Dir mal eine Dioden-Kennlinie an. Deine PWM hat nicht 1,5 Volt sondern 3 Volt, zwar nicht durchgehend die ganze Zeit über, aber damit kann eine LED schon was anfangen.
Ich dachte eigentlich, das Pulsen zwischen der eingestellten PWM-Spannung und der Betriebsspannung des µC passiert so schnell, daß sich die so erreichte Ausgangsspannung am µC-Pin nicht wirklich von ungepulster Spannung unterscheidet bzw. sich zumindest nicht derart drastische Auswirkungen ergeben. Hmmmm .....
Matze schrieb: > Ich dachte eigentlich, das Pulsen zwischen der eingestellten > PWM-Spannung und der Betriebsspannung des µC passiert so schnell, daß > sich die so erreichte Ausgangsspannung am µC-Pin nicht wirklich von > ungepulster Spannung unterscheidet bzw. sich zumindest nicht derart > drastische Auswirkungen ergeben. Dann hast Du PWM nicht verstanden. Wenn die Frequenz so schnell oder die Ausgänge so langsam wären, dass die Pulse am Ausgang nicht mehr erscheinen, ist der ganze Sinn von PWM dahin. Dann würdest Du die Leistung in den Ausgangsstufen verheizen. Wenn man Gleichspannung haben will, kann man hinter den PWM-Ausgang ein LC-Filter schalten. Das würde verlustarm aus den Pulsen Gleichspannung machen. Gruß Dietrich
Hinzu kommt noch, daß Dioden, und somit auch LEDs, eine Vorwärtsflußspannung haben. Unterhalb dieser Spannung lassen sie kaum Strom durch. Oberhalb lassen sie (zuviel) Strom durch. Darum benötigt man eigentlich eine Stromquelle und keine Spannungsquelle. Die billigste brauchbare Methode ist eine Spannung oberhalb der Flußspannung zu nehmen und einen Vorwiderstand so zu dimensionieren, daß bei der Differenz zwischen der maximalen Versorgungsspannung (Schwankungen?) und der minimalen Flußspannung (temperaturabhäng) nicht mehr als der Nennstrom durch den Widerstand und somit auch durch die Diode fließt. Gedimmt wird nun per PWM, indem der Strom ein und ausgeschaltet wird. Du vergleichst aber mit 1,5 Volt. Daß ist unterhalb der Flußspannung. Da fließt nahezu kein Strom und ist somit permanent (beinahe) ausgeschaltet. Das hätte dir bei der Berechnung des Vorwiderstandes auffallen können, wenn du ihn nach der Differenz berechnet hättest. Ich vermute Du hast ihn entweder geraten, geschätzt oder nach der Versorgung berechnet, ohne die Flußspannung zu berücksichtigen. Denn sonst hättest du den Widerstand anhand eines negativen Spannungsabfalls berechnen müssen. Dann hätte etwas im Kopf geleuchtet oder geklingelt. ;-) PS: Den Effektivwert einer PWM hann man nicht so einfach linear berechnen, nicht einmal bei ohmschen Lasten. Der Effektivwert ergibt sich erst aus PWM-Wert in Kombination mit den Eigenschaften der angschlossenen Last.
Also danke Euch erst mal für die Erläuterungen. Das Ganze mit dem Leuchtstärkeunterschied ist mir auch eher zufällig beim Herumexperimentieren aufgefallen, hat also eigentlich keinen konkreten anwendungstechnischen Hintergrund. Ich habe mich dann halt nur gewundert, wie eine LED bei 1,5 V noch so dermaßen hell leuchten kann. Der Knackpunkt dabei war eben, daß ich nicht wußte, daß die PWM-Impulsspitzen einen deutlich merkbaren Einfluß auf das Leuchtverhalten der LED haben. Wenn ich das PWM-Singnal jetzt also glätten würde, um an der LED eine "saubere" Gleichspannung anzulegen, würde sich dann auch das Leuchtverhalten bei gleichen PWM-Werten entsprechend ändern? Also wenn ich z. B. die LED vorher "ungeglättet" innerhalb von 2 Sekunden von PWM = 255 bis PWM = 0 ausgeblendet habe, und dann mit LC-Filter den gleichen Fade-Out durchführe. Inwiefern würde ich das am Helligkeitsverlauf merken?
Vergiß das mit der Gleichspannung. Wenn Du das auch noch filterst, kommst Du in den Bereich der Schaltnetzteile. Dir fehlt dann aber noch die Rückkopplung. Dazu bedarf es etwas mehr an Know-How. Zudem geht es bei LED um den Strom, und nicht um die Spannung! Wenn du das bezüglich der Spannung betrachtest wird das nicht fuktionieren. Solange die zugeführte Energie und somit die verbauten Komponenten zur LED passen, nagelt die Kennlinie der LED die Ausgangsspannung im Bereich der Flußspannung fest. Die LED schluckt den Strom und ändert dabei nur geringfügig die Flußspannung. Die PWM steuert dann den Strom durch die Spule. Für den kontinuierlichen Stromfluß in der Spule gilt dann: Ist das Tastverhältnis der PWM größer als das Verhältnis von Eingangsspannung zu Ausgangsspannung/Flußspannung, so steigt der Strom. Ist das Verhältnis kleiner, so sinkt der Strom. Steigen oder Fallen sagt aber nichts über die aktuelle Stromstärke aus. Ohne diese Information kann man den Strom nicht stabil halten, die LED wird sehr schnell durch Überstrom zerstört. Alternativ bleibt noch der lückende Betrieb der Spule. Dann ist der Stromfluß proportional zur On-zeit. Du steuerst dann den Strom. Das ist dann aber keine saubere Gleichspannung. Sie pendelt dann grob gesagt zwischen der Flußspannung (vom aktuellen Strom abhängig) und 0 wenn der Strom lückt, ergänzt mit einem "Klingeln" durch den Lückbetrieb. Wenn man dann noch einen Kondensator einbaut, wird es Zeit eine Simulationssoftware zu bemühen und/oder ein Oszilloskop zu benutzen um zu sehen was passiert. Ob die Spule kontinuierlich oder lückend betrieben wird hängt im Groben von Faktoren wie Induktivität und Frequenz ab, aber auch andere Dinge wie die Sättigungsgrenze nehmen Einfluß. Die Induktivität einer Spule ist keineswegs konstant. Man kann es beliebig aufblähen. Daher rate ich dir: Betrachte LEDs bezüglich des Stromes und takte zum Dimmen den Strom oder verwende fertige Module, bis Du mit Spulen vertrauer bist. Über die Spannung sind Dioden schwer zu kontrollieren. Man regelt besser den Strom und die Spannung ergibt sich dann aus der Kennlinie.
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Bearbeitet durch User
Matze schrieb: > Kann mir das jemand erklären? Scherzkeks. > 1.) 1,5 V Batterie --> LED + Vorwiderstand > 2.) 2 x 1,5 V Batterie --> LED + Vorwiderstand Worin liegt wohl der Unterschied? Vielleicht 3V statt 1.5V? Und wenn sie unter 2V quasi nicht leuchtet, überrascht dich das Ergebnis? Mach deine PWM langsam und du siehst eine blinkende LED und hast begriffen, dass LEDs einen STROM brauchen um zu leuchten, und der Strom erst dann in der benötigten Menge über den Vorwiderstand zu fliessen beginnt, wenn die 2V überschritten werden.
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