LED Konstantstromq. PWM

[Daniel S. (weasel)]

Guten Tag,

ich habe wie im Bild zwei antiparallele LEDs, die ich beide dimmen muss. 
Dafür habe ich zwei Konstantstromquellen gekauft.

http://www.leds.de/out/media/Datenblatt_Micro-KSQ____Datenblatt.9dc2e20c.pdf

Sie müssen gedimmt werden, weil ich damit abwechselnd Material 
durchleuchte und mit einem Phototransistor das Restlicht messe. Die rote 
LED leuchtet besser durch das Material als die infrarote LED und somit 
muss ich die Rote dimmen. Je nachdem wie der weitere Verlauf des 
Projekts ist muss ich die IR_LED vielleicht auch noch dimmen, deshalb 
will ich das es möglich ist beide zu dimmen.

Kennwerte LEDs (gemessen):

Rote LED: ca. 1,6V / max. 20mA
Infrarote LED: ca. 1,3V /max. 20mA


Wie muss ich diese verschalten und was benötige ich noch, um die LEDs 
über einen Microcontroller mit PWM (5V) dimmen zu können?

Bild zwei zeigt wie ich die LEDs grundlegend zum Leuchten bringen 
wollte. V1 und V2 sollen die KSQ sein.
Wichtig ist, dass nie beide LEDs gleichzeig leuchten und ich eine kleine 
Pause dazwischen habe.

Mit freundlichen Grüßen

Weasel

[MaWin (Gast)]

Daniel Schweda schrieb:
> Wichtig ist, dass nie beide LEDs gleichzeig leuchten und ich eine kleine
> Pause dazwischen habe.

Eine KONSTANTstromquelle ermöglicht keine Helligkeitsregelung, ausser 
die LED mit gleicher Helligkeit kürzer aufblitzen zu lassne, aber das 
hilft dir nicht.

Vergiss deine Konstantstromquellen.

WER sagt denn, wann welche LED wie hell zu leuchten hat ?
Da gibt es doch einen Steuernden, ein uC oder PC.
Der gibt dann doch auch vor, WIE HELL sie zu leuchten hat.
Vielleicht durch eine Steuerspannung aus einer D/A-Wandlerkarte.

      +5V
       |
U-----|+\   +--|>|--+
      |  >--+  LEDs |
   +--|-/   +--|<|--+
   |   |            |
   +---(------------+--100R-- Masse
       |
      -5V

Diese Schaltung bestimmt den Strom durch die LED abhängig von
einer Steuerspüannug U.
Ist die grösser als 0V, leuchtet die eine LED so hell.
Ist sie kleiner als 0V, also negativ, leuchtet die andere LED so hell.
Ist sie 0V, sind beide LEDs aus.

[Daniel S. (weasel)]

also ich baue einen SPO2-Sensor und an die Kalibrierung der LEDs kann 
ich erst denken wenn ich diese unabhängig voneinander dimmen kann.

und bei jeder LED kommt dann ein AC/DC-Anteil die man dann miteinander 
vergleichen muss und so weiter....

deshalb benötige ich eine Schaltung bei der das geht und ich habe 
gedacht da wäre eine KSQ mal ein guter Anfang… demnach wohl nicht.

[Harald W. (wilhelms)]

Daniel Schweda schrieb:

> ich habe
> gedacht da wäre eine KSQ mal ein guter Anfang.

Regele Deine KSQs doch analog.

[Daniel S. (weasel)]

Harald Wilhelms schrieb:
> Regele Deine KSQs doch analog.



das heißst genau?

mit einem unipol. Transistor?

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Daniel Schweda schrieb:
> und bei jeder LED kommt dann ein AC/DC-Anteil die man dann miteinander
> vergleichen muss und so weiter....
Das kommt dann aber doch vom Messeffekt, nicht wahr?
Da wäre PWM wohl eh störend, weil das ja ein ständiges Pulsen der 
LED-Helligkeit zwischen 0 und Maximum bewirkt. Ich denke, gerade das 
willst du gar nicht haben.

Also wird die LED wohl sicher analog gedimmt werden sollen.
Geht zwar prinzipiell auch per PWM über einen Tiefpass.

> deshalb benötige ich eine Schaltung bei der das geht und ich habe
> gedacht da wäre eine KSQ mal ein guter Anfang… demnach wohl nicht.
Kann es sein, dass du da ziemlich planlos ran gehst?
Die KSQ kannst du aber zumindest erstmal dafür verwenden, die LED 
leuchten zu lassen. Eine Spannungquelle und ein Vorwiderstand hätten es 
aber wohl auch getan.

Zunächst mal die Frage, warum du überhaupt dimmen mußt?
Wenn der Empfänger ausreichend Dynamik hat, kann man sich das womöglich 
sparen.
Ansonsten steht als nächstes die Frage, warum du die LED antiparalell 
schalten mußt. Das macht die Sach mit dem Dimmen doch nur umständlich.

Was ist mit der Stabiltiät der LED? Sollen die LEC auf konstante 
Helligkeit geregelt werden?

Beschreibe möglichst genau, was du braucht bzw. wie die Aufgabenstellung 
ist.
Gruß Öletronika

[Daniel S. (weasel)]

Guten Morgen,
gut noch etwas genauer

das hier

http://www.mikrocontroller.net/attachment/236940/schaltung_ausschnitt.jpg

ist ein fertiges Bauteil und für dieses muss ich einen LED-Treiber 
bauen, der die LEDs einzeln dimmen kann. Außerdem muss ich das alles 
über ein Arduino steuern können (PWM).

Die LED leuchten durch den Finger um den Sauerstoff im Blut zumessen, da 
die rote LED besser durch den Finger leuchtet muss diese runtergeregelt 
werden, bis sie am Sensor den selben (bzw. nur noch den sechsmal 
höheren) Durchleuchtungswert wie die infrarote LED hat.
Aber die Aufnahme der Messwerte kommt erst später in einer Schaltung mit 
Filtern und Verstärkern.

Grüße

Weasel

[U. M. (oeletronika)]

Hallo
also gut, eine wirlich informative Fragestellung ist da immer noch 
nicht.
Wahrscheinlich sind dir selbst die Probleme noch gar nicht bekannt.

> Daniel Schweda schrieb:
> http://www.mikrocontroller.net/attachment/236940/schaltung_ausschnitt.jpg
> ist ein fertiges Bauteil
Ok, dass die LED antiparallel geschaltet sind, ist etwas lästig.
Aber es wird ja wohl eh so sein, dass die beiden LED nie gleichzeitig, 
sondern nacheinander betrieben werden sollen.
Da wäre schon mal interessant, mit welchem Timing die Messung bzw. die 
Umschaltung erfolgen soll.
Am einfachsten wäre es zunächst, mit einem kleinen Relais, das zwei 
Wechslerkontakte hat, die LED so umzuschalten, dass immer eine an der 
Stromquellenschaltung aktiv gesteuert werden kann.
Es gibt auch andere Lösungen mit Transitoren/FET.

> und für dieses muss ich einen LED-Treiber
> bauen, der die LEDs einzeln dimmen kann. Außerdem muss ich das alles
> über ein Arduino steuern können (PWM).
Wie schon geschrieben, wird wohl PWM gar nicht funktionieren, denn da 
wird die LED nicht in der Helligkeit gesteuert, sondern nur 
ein-/ausgeschaltet.
Das dürfte hier eher stören.
Darauf habe ich schon hingewiesen, aber dir scheint das vorerst egal zu 
sein?

Mit einem uC gibt es auch ganz andere Möglichkeiten, z.B.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD5410_5420.pdf

> Die LED leuchten durch den Finger um den Sauerstoff im Blut zumessen, da
> die rote LED besser durch den Finger leuchtet muss diese runtergeregelt
> werden,
Das ist eine Aussage, deren Wahrheitsgehalt angezweifelt werden kann.
Ich meine damit den 2 Teil:  "muss diese runtergeregelt werden"
Ich habe dazu auch schon was geschrieben, aber auch dazu hast du keine 
Meinung?

> bis sie am Sensor den selben (bzw. nur noch den sechsmal
> höheren) Durchleuchtungswert wie die infrarote LED hat.
> Aber die Aufnahme der Messwerte kommt erst später in einer Schaltung mit
> Filtern und Verstärkern.
Aha.

Dir ist aber schon klar, dass es womöglich noch ganze andere Lösungen 
und auch ganz andere Probleme geben kann als die, welche dir bis jetzt 
bewußt geworden sind?
Die Helligkeit der LED zu steuern wird dagegen wohl eher ein triviales 
Problem sein.
Gruß Öletronika

[Kai S. (zigzeg)]

Tipp: zum Bau von pulsoximetern gibt es jede menge Applications notes 
von den Herstellern. Z.b.

http://www.freescale.com/files/32bit/doc/app_note/AN4327.pdf?tid=AMdlDR

http://www.ti.com/lit/an/slaa274b/slaa274b.pdf

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00001525A.pdf

USW.

Versuch dich doch dort mal einzulesen! Vielleicht findest du auch eine 
Schaltung die direkt zu deinem Sensor passt!

ZigZeg

Edit: glaube ich hab hier eine passende Schaltung gefunden:

http://www.ti.com/lit/an/sprab37a/sprab37a.pdf

[Daniel S. (weasel)]

Okay super,

ich danke euch vielmals, tut mit leid, dass es mit mir etwas schwierig 
war.

Ich versuche jetzt mal einige Schaltungen aufzubauen und hoffe das ich 
die dann entstehenden Probleme selbst lösen kann.

Grüße Weasel