Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltfrequenz von Leds


von LEDler (Gast)


Lesenswert?

Moin moin,

ich hoffe jemand kann mir weiterhelfen. Und zwar bastele ich derzeit an 
einer LED-Rotations Uhr/Display und um einen Bildpunkt "scharf", bzw 
präzise ansteuern zu können ist aufgrund meiner geometrischen 
Überlegungen eine Schaltfrequenz von um die 1-3 Mhz nötig.

Frage ist nun schaffen, dass so Standart Leds überhaupt? Oder sind die 
zu träge? Noch kein Datenblatt gesehen wo ein Wort darüber verloren 
wurde.

Danke schonmal!

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


Lesenswert?

Hallo,

Das sollte gehen.

Ich habe vor einigen Jahren 100Mbit mit 5mm-LEDs übertragen. Die grünen 
LEDs damals waren vom Hersteller für Ampelanlagen und sowas vorgesehen, 
also nix Besonderes.

Weiße LEDs mit Lumineszenzfarbstoffen sind vermutlich zu träge.

von Bodo (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

diese Frage würde mich ebenfalls interessieren. Gleichfalls wäre es 
interessant die Sperrschichtkapazität in Abhängigkeit der Sperrspannung 
einer Leuchtdiode aus dem Datenblatt abzuschätzen. Als Beispiel würde 
ich einfach mal eine dreifarbige VLMRGB343 vorschlagen. Theoretisch 
könnte man ja auch damit (mehr oder weniger) den Eindruck einer weißen 
Farbe erzeugen, oder?
Wovon ist das Abklingen der Emission abhängig?

@LEDler:
Verzeih die Zwischenfragen. Wie groß ist ein Bildpunkt bei deiner Uhr 
und welchen Umfang soll sie haben. Welche Bildwiederholrate planst du 
ein?

BG Bodo

Datenblatt:
http://www.vishay.com/docs/81742/vlmrgb34.pdf

von LEDler (Gast)


Lesenswert?

Hi Bodo und danke an Tilo für die Antwort,

- Durchmesser sind 128 mm
- ein Bildpunkt ist theoretisch bei mir rechteckig mit 1,6mm x 2mm. Die 
1,6 mm liegen radial und sollten nach meiner Plannung dann auf 2mm 
langgezogen werden. Damit gäbs dann einen schönen 2x2 mm Bildpunkt. 
Daraus resultieren dann auch die 3 MHz bei mir.
- Bildwiederholrate ist bei mir 60 Hz also 3600 U/min

von LEDler (Gast)


Lesenswert?

sry Rechenfehler meinerseits hehe war mal wieder zu schnell unterwegs...
komme ja gerade mal auf 240 khz. Damit wäre mein Problem dann auch 
gelöst.

von Bodo (Gast)


Lesenswert?

:) Hatte mich schon gewundert,dass die Taktfrequenz so hoch ist. Ich 
finde die Frage bleibt aber trotzdem noch offen.
Vielleicht weis ja jemand wie man das Verhalten etwa abschätzen kann. 
Sicherlich hängt das Verhalten auch von der Farbe der LED ab.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

LEDler schrieb:
> Standart Leds
Gibts nicht. Weil es "Standart" nicht gibt...

Seis drum:
Bodo schrieb:
> Sicherlich hängt das Verhalten auch von der Farbe der LED ab.
Das LED-Licht ist in erster Näherung direkt abhängig vom LED-Strom. 
Wenn du also steile "Licht"-Flanken im 250kHz-Bereich willst, dann musst 
du steile Stromflanken im MHZ-Bereich bereitstellen. 250kHz sind 4us, du 
brauchst also eine Ansteuerung, die eine Umschaltzeit von höchstens 
0,5us hat.

Effektiv bedeutet das: du brauchst 1. eine Schaltung, die so schnell 
schalten kann und 2. ein Layout, das diese Stromsprünge ungehindert an 
die LED bringt.

Tilo Renz schrieb:
> Weiße LEDs mit Lumineszenzfarbstoffen sind vermutlich zu träge.
Nein, sind sie nicht: http://www.led-wlan.de/
1
Internet durch LED Lampen: WLAN mit Lichtgeschwindigkeit
2
...
3
Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 800 Mbit/s möglich

: Bearbeitet durch Moderator
von John D. (Gast)


Lesenswert?

Lothar Miller schrieb:
>
> Tilo Renz schrieb:
> Weiße LEDs mit Lumineszenzfarbstoffen sind vermutlich zu träge.
>
> Nein, sind sie nicht: http://www.led-wlan.de/Internet durch LED Lampen:
> WLAN mit Lichtgeschwindigkeit
> ...
> Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 800 Mbit/s möglich

Das funktioniert i) mit komplexer Modulation - nicht mit 800Mbps NRZ und 
ii) mit einem Filter vor der Fotodiode, welches den schnellen, blauen 
Anteil durchlässt.

von sdg (Gast)


Lesenswert?

die Led und das Licht sind nicht das Problem, du brauchst eine 
Stromquelle die so schnell umschalten und vor allem ausschalten kann.

Hast du die möglichkeit Strom und Licht zu messen?

Aus dem Bauch heraus mit 250kHz sollte es keinerlei Probleme geben, mit 
3 MHz schon eher, das sind 333 ns Periodenzeit.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

John Drake schrieb:
> Das funktioniert...mit einem Filter vor der Fotodiode, welches den
> schnellen, blauen Anteil durchlässt.
Wo findet man Informationen zum Thema "Reaktionszeit des 
Lumineszenzfarbstoffs in LEDs"?

von John D. (Gast)


Lesenswert?

Das muss man wahrscheinlich ausmessen. Die Info hatte ich von einem 
Entwickler eines solchen Systems. Wegen des fehlenden Rückkanals gibt es 
aber keine praktische Anwendung (außer in Förderprojekten).

von Bodo (Gast)


Lesenswert?

Danke für eure Antworten,
wahrscheinlich habt ihr recht und der Strom bzw. die Stromänderung ist 
für nicht lumineszente LEDs praktisch immer der ausschlaggebende Faktor, 
weil die Rekombinationsprozesse wesentlich schneller sind. Leider hab 
ich auch keine Messeinrichtung zur Verfügung um das zu überprüfen.
In den Weiten des Internets findet man erschreckend wenig über dieses 
Thema.

Habt ihr noch einen Tipp bezüglich der Sperrkapazität, prinzipiell 
sollte man diese ja mit einer C(V) Messung bestimmen können. Aber gibt 
es auch in Datenblättern eine Hinweis darauf?

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Zum möglichen Tempo von LED Technik: Multimode Fiber aus dem 
Netzwerkbereich wird oft von LEDs durchleuchtet.

: Bearbeitet durch User
von Ulrich H. (lurchi)


Lesenswert?

Wie schnell die LEDs sind hängt vom Typ ab. Einige LEDs haben ggf. schon 
mit den 250 kHz Probleme (einige rote, IR). Einige Blaue LED könnte noch 
bis in den GHz Bereich gehen. Es ist aber nicht nur die Farbe wichtig, 
auch normale und Hocheffiziente LEDs können trotz ähnlicher Farbe 
unterschiedlich sein.

Wichtig ist dabei gerade nicht der zur Zeit fließende Strom, sondern 
eher die Spannung die Anliegt im Vergleich zur Flusspannung. Das ist 
recht gut vergleichbar mit der Basis-Emitter Strecke beim Transistor und 
dem Licht statt dem Collectorstrom.

Für einen Test kann man sich die Revers recovery Zeit der LED ansehen - 
in etwa der Größe liegt auch die Verzögerung bei an / Ausschalten des 
Lichtes. Da ist auch das Nachmessen relativ einfach. Je nach LED ist 
halt gerade die Rekombinationsrate der begrenzende Faktor - zumindest 
bei den eher langsamen LEDs.

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Eins meiner ersten LED-Experimente bestand aus 2 antiparallel 
geschalteten LED an einem 760kHz-Mittelwellenschwingkreis mit 
Ferritstab. Das war mein Nachtlicht. Damals gabs nur rote. Daher vermute 
ich, 1MHz ist immer drin.

NB: Mit OA79 bzw. AA112 dazu war das Licht schwächer.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Ulrich H. schrieb:
> Einige LEDs haben ggf. schon mit den 250 kHz Probleme (einige rote, IR).
Hast du da eine Referenz? Wie hast du das festgestellt?

> Für einen Test kann man sich die Revers recovery Zeit der LED ansehen -
> in etwa der Größe liegt auch die Verzögerung bei an / Ausschalten des
> Lichtes.
Vergleichst du da nicht Kraut mit Rüben. Man betreibt eine LED ja nicht 
im Sperrbereich und hat damit auch nie eine Sperrschicht. Und wenn man 
im Vorwärtsbetrieb den Strom aktiv abschaltet, dann folgt das Licht 
unmittelbar. Wenn der Treiber das nicht kann, dann fließt der Strom 
weiter und die LED funzelt länger...

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.