Hallo, wieso soll man LEDs mit Stromquellen und nicht mit Spannungsquellen dimmen (Farbänderungen)? http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Fading#FAQ >Wieso dimmt man eine LED nicht besser mit einer variablen Stromquelle? >Nur so ist es möglich, die LEDs von nahezu 0 bis 100% zu dimmen, ohne dass >es zu Farbänderungen kommt, was besonders bei RGB-Anwendungen wichtig ist. Das ist für mich nicht erklärbar, denn Spannung und Strom sind für mich fest über die Kennlinie der Diode verknüpft. Strom bzw. Spannung stellen sich im Arbeitspunkt, garantiert auf der Diodenkennline, ein. Ob ich nun Strom oder Spannung variiere darf doch keinen Unterschied machen, oder ?!?!
Kennlinien müssen ja nicht immer zu 100% stimmen, also wenn du 2V einstellst kann es sein das durch deine Led 40mA fließen, obwohl in der Kennlinie steht bei 2V nur 20mA... Stellst du aber 20mA fest ein dann is es egal ob die Spannung deiner Led bei 1,9V liegt oder 2,1V
Nun, nichts für Ungut, aber wer den Artikel zum LED-Fading gefunden hat, der wird auch den zu LEDs im Allgemeinen finden.
Lies das nochmals durch, da gehts um PWM und nirgends ist die rede von Spannungsquellen!
Doch. Darf es. Deine LED wird warm. Dadurch ändert sich der Innenwiderstand, und zwar sinkt er. Bei Konstantspannung: LED wird warm, Innenwiderstand sinkt, Strom steigt, LED wird noch wärmer, Innenwiderstand sinkt noch mehr, Strom steigt noch mehr,... puff. Bei Konstantstrom: LED wird warm, Innenwiderstand sinkt, Strom bleibt konstant, LED wird noch wärmer, Strom bleibt immer noch konstant, ... bis es sich auf einen Endwert eingeschwungen hat. Es macht NICHT puff. Das ist der Unterschied. Klein, aber fein. fchk
123 schrieb: > Das ist für mich nicht erklärbar, denn Spannung und Strom sind für mich > fest über die Kennlinie der Diode verknüpft. Unsinn. Der Strom sagt, wie viel Licht aus der LED kommt. Die Spannung sagt nur, wie warm sie dadurch wird.
Andre W schrieb: > Kennlinien müssen ja nicht immer zu 100% stimmen, also wenn du 2V > einstellst kann es sein das durch deine Led 40mA fließen, obwohl in der > Kennlinie steht bei 2V nur 20mA... > Stellst du aber 20mA fest ein dann is es egal ob die Spannung deiner Led > bei 1,9V liegt oder 2,1V Eine Kennlinie kann nicht falsch sein. Die Kennlinie ist intrinsisch in der Diode drin. Der Plot davon ist mir egal. Es ist trotzdem egal ob ich Strom oder Spannung stelle, der Arbeitspunkt stellt sich doch einfach ein. Wie beim Ohmschen Gesetz. Nur eben nichtlinear. Es geht mir auch nicht um die Einstellung des korrekten Stromes sondern darum wieso eine Änderung des Stromes etwas anderes bewirken soll als eine Änderung der Spannung. Der Arbeitspunkt bewegt sich auf der Kennlinie. Egal ob ich Strom oder Spannung stelle. Testfall schrieb: > Nun, nichts für Ungut, aber wer den Artikel zum LED-Fading gefunden hat, > der wird auch den zu LEDs im Allgemeinen finden. Zeige mir bitte die Stelle wo das diskutiert wird. Teo Derix schrieb: > Lies das nochmals durch, da gehts um PWM und nirgends ist die rede von > Spannungsquellen! Klicke bitte auf den Link. Den Text habe ich genau aus diesem Artikel zitiert. MaWin schrieb: > 123 schrieb: >> Das ist für mich nicht erklärbar, denn Spannung und Strom sind für mich >> fest über die Kennlinie der Diode verknüpft. > > Unsinn. Also du willst mir erklären, dass Strom und Spannung nicht über die Kennlinie der Diode verknüpft sind? Bei aller Liebe und Repekt ... Wir sind uns doch einig, dass das (nicht PWM) Dimmen einer LED durch verschieben des Arbeitspunktes geschieht. Es muss doch egal sein, ob ich Spannung oder Strom verändere, der Arbeitspunkt wandert auf der Kennlinie. MaWin schrieb: > Der Strom sagt, wie viel Licht aus der LED kommt. > > Die Spannung sagt nur, wie warm sie dadurch wird. Der Lichtstrom ist natürlich proportional zur Leistungsaufnahme. Spannung und Strom kann man ja wohl kaum unabhängig voneinander betrachten! Frank K. schrieb: > Doch. Darf es. Das klingt logisch. Muss mal darüber nachdenken ... Danke
Da gehts vorallem auch drum dass eine relativ kleine Spannungsänderung an der Diode deinen Strom doch massiv verändert. Wenn deine Spannungsversorgung nicht ganz sauber ist kann das durchaus auch die Lebensdauer negativ beeinflussen. Wenn du Konstantstrom durchjagst ist das mehr oder weniger egal.
123 schrieb: > Es ist trotzdem egal ob ich > Strom oder Spannung stelle, der Arbeitspunkt stellt sich doch einfach > ein. Wie beim Ohmschen Gesetz. Nur eben nichtlinear. Richtig. Aber das ist dann letztlich fast eine philosophische Frage: Macht der Strom die Spannung, oder die Spannung den Strom? Beim Fall der LED ist es so, dass die Spannung-Strom-Kennlinie beim vorgesehenen Arbeitspunkt extrem steil ist: Der Innenwiderstand ist sehr klein und die Vorwärtsspannung sehr gross. Bei 2 V Vorwärtsspannung und 0.1 Ohm Innenwiderstand (hypothetisch, habe grad keine Zahlen im Kopf) macht bereits eine Spannungsschwankung von 0.1 Volt einen Stromunterschied von 1 Ampere aus. Autsch...
Geht doch nicht auf diesen Troll ein. Ein Gast der sich "123" nennt und meint, die Beschaltung von LEDs revolutionieren zu müssen, dabei aber nur stänkern und sich immer wieder Wiederholen kann hat einfach keine Antwort verdient.
Samuel C. schrieb: > Geht doch nicht auf diesen Troll ein. Ein Gast der sich "123" nennt und > meint, die Beschaltung von LEDs revolutionieren zu müssen, dabei aber > nur stänkern und sich immer wieder Wiederholen kann hat einfach keine > Antwort verdient. Ich bin nicht auf stänkern aus. Ich will auch nichts revolutionieren. Ich möchte verstehen (physikalisch) wieso man es so macht und nicht anderst. Man kann auch Dinge hinterfragen und genau das tue ich hier. Dient meistens dem Verständnis. Nur leider geht mir immer die Hutkrempe hoch wenn Leute ihren Senf dazu geben die ganz offensichtlich den absolute beginner basic Zusammenhang zwischen Strom und Spannung nicht verstanden haben. Diese vermeintlichen Binsenweisheiten (Strom macht Licht, Spannung Wärme) liest man rauf und runter in jedem Forum. Mir ist schon klar, dass die Halbleiterhersteller nicht umsonst alle LED-Treiber als Stromtreiber realisieren. Ich möchte nur verstehen warum . Und das bitte ohne als Troll abgestempelt zu werden weil ich etwas hinterfrage (!!!). Die Diskussion hat zimelich den gleichen Charakter wie Diskussionen über 90° vs 45° im Platinendesign, der potentiellen Wirkungslosigkeit von Entkopplungskondensatoren 2 cm vom Pin entfernt oder der Wirksamkeit von einseitig aufgelegter Schirmung. Jeder kommt mit seiner (meist einzig richtigen) Weisheit daher, die keiner Begründen, belegen oder erklären könnte. Ich will am Ende dieser Diskussion verstanden haben WARUM es so ist und das auch begründen können. Ich will nicht wieder sagen müssen: "Das macht man so, warum genau weiß ich jetzt auch nicht."
123 schrieb: > Zeige mir bitte die Stelle wo das diskutiert wird. http://www.mikrocontroller.net/articles/LED#Vorwiderstand Mit ein wenig Verstand gelesen. Nur so am Rande: Konstantstrom dermögliocht das Dimmen von Überstrom über sinnvolle Helligkeit bis fast null. PWM macht diese Betriebsart durch zeitliche Mittelung des Stromes als wahrgenommene Helligkeit leicht umsetzbar. Spannung: Irgendwann reichts nicht mehr (Stichwort band gap - um nicht alles vorzukauen). Oder irgendwann isses zu viel.
123 schrieb: > "Das macht man so, warum genau weiß ich jetzt auch nicht." Oh, das eben doch. Nur steht das in fast jedem Physikbuch und ist sogar in der Wikipoedia anschaulich nachzuschlagen. Und da liegt dann auch schon der Hase im Pfeffer: Jemand, der den "absolute beginner basic Zusammenhang" nicht verstanden hat und zu faul ist, ein wenig nachzuschlagen, der ist ein hoffnungsloser Fall.
123 schrieb: > Der Lichtstrom ist natürlich proportional zur Leistungsaufnahme. Nein. Zum Strom. > Spannung und Strom kann man ja wohl kaum unabhängig voneinander > betrachten! Die Spannung stellt sich an der LED nach Lust und Laune ein (nach Temperatur und Herstellungsschwankungen). Das sind GRUNDLAGEN, absolute GRUNDLAGEN der LEDs. Einfach mal lesen und nicht glauben alles wären Glühbirnen.
123 schrieb: > Ich möchte verstehen (physikalisch) wieso man es so macht und nicht > anderst. die Begründungen kamen ja schon: die Kennlinie geht annähernd exponentiell hoch im üblichen Arbeitspunkt ist sie sehr steil, also wenig Spannungsänderung bewirkt viel Stromänderung. Wenn jetzt noch Erwärmung hinzu kommt verschiebt sich die Kurve und es fließt noch mehr Strom usw
123 schrieb: > Ich bin nicht auf stänkern aus. Ich will auch nichts revolutionieren. > Ich möchte verstehen (physikalisch) wieso man es so macht und nicht > anderst. Also, wie schon mehrfach erwähnt wurde: Weil der Strom im vorgesehenen Arbeitspunkt ganz extrem auf kleinste Änderungen der angelegten oder internen Spannung reagiert. Man müsste die interne Diodenspannung wohl auf 0.xxx Volt genau kennen und die angelegte Spannung ebenso genau regeln, um den Strom auf mA genau einstellen zu können.
Die ganzen Antworten gehen doch total am Thema vorbei. Wer den verlinkten Artikel mal angeschaut hätte wüsste worum es geht. Die Aussage im Artikel, dass man nicht per einstellbarer Stromquelle dimmen soll bedeutet im Umkehrschluss nicht, dass man per einstellbarer Spannung dimmen soll. Stattdessen soll man per PWM dimmen, weil sich sonst der Farbort der LED verschiebt. Eindrucksvoll kann man das testen, in dem man eine weiße LED bei sehr kleinen Strömen betreibt. Hier ist die Farbe sehr gelblich, während bei hohen Strömen ein neutraleres (hier: bläulicheres) weiß raus kommt. Kann man das in der Anwendung aber vernachlässigen spricht natürlich nichts dagegen eine LED per Konstantstrom zu dimmen.
Hallo, vielleicht nochmal ein letzter Versuch der Erklärung! 123 schrieb: > Das ist für mich nicht erklärbar, denn Spannung und Strom sind für mich > fest über die Kennlinie der Diode verknüpft. Strom bzw. Spannung stellen > sich im Arbeitspunkt, garantiert auf der Diodenkennline, ein. Man könnte meinen dass dies wohl so richtig ist! Das Problem bei einer LED ist nur dass sie nicht eine Kennlinie sondern für jeden Temperaturwert eine eigene Kennlinie hat - also eine ganze temperaturabhängige Kennlinienschar. Legt man eine bestimmte Spannung an so fließt ein Strom der zur Temperaturerhöhung führt und damit auch zum "Kennlinienwechsel". Unangenehmerweise erniedrigt sich mit steigender Temperatur der Innenwiderstand (Kennlinie) der LED und es fliest (bei noch immer gleicher Spannung) ein noch höherer Strom der zu noch höherer Temperatur führt. Greift man jetzt nicht mit einer Regelung ein steigt die Temperatur (und damit auch der Strom) über alle Grenzen und die LED ist hin. Die einfachste Regelung ist die Regelung mit einem Vorwiderstand. Hier führt ein höherer Strom zu einem höheren Spannungsabfall am Vorwiderstand und damit zu einer niedrigeren Spannung an der LED. Im wesentlichen bleibt der Strom damit auf einem konstanten Wert ( und das entspricht einer Stromregelung !!!). Überigens: Bei Laserdioden reicht ein Vorwiderstand zur Stromregelung im allgemeinen nicht aus, hier muss eine wirklich schnelle aktive Stromregelung her sonst blitzt sie mal nur kurz auf und stirbt dabei den Hitzetod. Gruss
123 schrieb: > Eine Kennlinie kann nicht falsch sein. Die Kennlinie ist intrinsisch in > der Diode drin. Leider nein. Die Kennlinie ist sowohl von Exemplar zu Exemplar unterschiedlich und auch bei einem einzelnen Exemplar nicht konstant. Sie stellt nur einen Mittelwert dar. > Wie beim Ohmschen Gesetz. Eine Diode ist kein Ohmscher Widerstand. Deshalb gilt das Ohmsche Gesetz hier nicht. > Zeige mir bitte die Stelle wo das diskutiert wird. Über physakalische Tatsachen kann man nicht diskutieren. > Also du willst mir erklären, dass Strom und Spannung nicht über die > Kennlinie der Diode verknüpft sind? Theoretisch schon. Praktisch hast Du schon wenige Sekunden nach dem Einschalten eine andere Kennlinie. Übrigens, warum schliesst Du nicht auch Leuchtstofflampen direkt ohne Vorschaltgerät an eine feste Spannung an? Da gibts doch auch eine Kennlinie. :-) Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: >> Eine Kennlinie kann nicht falsch sein. Die Kennlinie ist intrinsisch in >> der Diode drin. > > Leider nein. Die Kennlinie ist sowohl von Exemplar zu Exemplar > unterschiedlich und auch bei einem einzelnen Exemplar nicht > konstant. Sie stellt nur einen Mittelwert dar. Hier ist der Knackpunkt. Die Steigung in der Kennlinie Strom zu Spannung in dem Ansteuerungsbereich ist gerade nicht konstant bz so groß, dass sich bereits eine kleine Streuung innerhalb der Bauteiltoleranz bei konstanter Spannung überproportional auf die aufgenommene Leistung auswirkt. Andererseits ist bei fest eingestellter Stromstärke der Einfluß der Bauteiltoleranz auf die sich einstellende Spannung recht gering. Daher auch der einfluß auf die aufgenommene Leistung. Aus beiden Betrachtungen ist die Regelung der Stromstärke die stabilere Lösung in Bezug auf die aufgenommene Leistung und daher vorzuziehen. Dieser Effekt steigert sich mit der Steigung (Ableitung) der Kennlinie um den Arbeitspunkt. Sprich: je nächer die LED dem Ideal kommt (je besser die LED) desto instabiler wird die Spannungsregelung und desto stabiler die Stromregelung. Ketten-Effekte wie das Feedback der Temperatur auf die Kennlinie nochtmal betrachtet, die eine weitere Instabilität einführen.
123 schrieb: > Ich möchte verstehen (physikalisch) wieso man es so macht und nicht > anderst. Das ist doch einfach. Was du möchtest, ist daß ein genau festgelegter Strom durch die LED fließt, damit die LED mit der gewünschten Helligkeit leuchtet. Die Minimalforderung ist, daß genug Strom fließt daß die LED hell genug ist, andererseits aber auch nicht mehr als die LED aushält. Dazu kannst du aber keine feste Spannung an die LED legen. Weil zum einen jedes LED-Exemplar eine andere Kennlinie hat. Und weil die Kennlinie auch nicht wirklich konstant ist, sondern u.A. temperatur- abhängig. Bei einer konstanten Spannung wird sich ein alles andere als konstanter Strom einstellen. Je nachdem wie hoch deine Anforderung an die Konstanz des Stroms ist, wirst du u.U. gar keinen Spannungswert finden, der diesen Strom über den Betriebstemperaturbereich (geschweige denn Exemplarstreuung) garantieren kann. Was die Beschaltung also tun muß: sie muß die Spannung an der LED in Abhängigkeit vom Strom so variieren, daß ein steigender Strom die Spannung verringert. Im einfachsten Fall ist das ein Vorwiderstand. Allerdings ist dessen Stabilisierungswirkung eher gering, vor allem wenn man wegen der dann höheren Effizienz nur wenig Spannung am Vorwiderstand abfallen läßt. [ Das kannst du einfach selber nachrechnen: nimm eine weiße LED an, die bei 300mA betrieben werden soll und die dann zwischen 3.3 und 3.6V braucht. Berechne den Vorwiderstand einmal für 5V und einmal für 12V Betriebsspannung. Und rechne aus wie sehr der Strom nachher durch Exemplarstreuung der LED schwankt. ] Die nächste Eskalationsstufe ist eine Schaltung, die den Strom mißt und die Spannung passend nachregelt, daß genau der gewünschte Strom fließt. Und der Name dieser Schaltung ist ... Konstantstromquelle.
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