Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED PWM eigensicher gestalten


von auf dem schlauch stehender (Gast)


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Moin,

ich betreibe eine PWM gedimmte LED Beleuchtung, bei der ich StepDown 
Konstantstromquellen mit PWM-Eingang von einem ATMEGA 32 aus mit PWM 
"befeuere."

Die LEDs lassen bei der gewählten  PWM Frequenz und meinem 
Tastverhältnis einen höheren Strom zu, als im Dauerbetrieb.

Derzeit habe ich an den Ausgängen des Mega32 10k Pullups, was dazu 
führt, dass die Konstantstromquellen während des Resets und in 
undefinierten Zuständen des Controllers voll durchgesteuert werden. Dies 
wiederum zerstört dann die LED Strings.

Ist es eine komplett doofe Idee einfach Pull-downs statt der Pullups 
einzuplanen und die PWM zu invertieren?

Oder gibt es für genau diesen Fall eine erprobte 
"Industriestandardlösung"?

Danke für kleine Denkanstöße


Philip

von M. K. (sylaina)


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auf dem schlauch stehender schrieb:
> Ist es eine komplett doofe Idee einfach Pull-downs statt der Pullups
> einzuplanen und die PWM zu invertieren?

Der Atmega hat doch schon interne Pull-ups, warum hast du die nicht 
benutzt? Und warum willst du die PWM invertieren? Eine normale PWM, auch 
am Atmega, setzt für x Sekunden einen PWM-Ausgang auf High und für y 
Sekunden anschließend den Ausgang auf Low. Ob da jetzt ein Pull-Up oder 
Pull-Down dran hängt interessiert den Ausgang dabei nicht sofern die 
Stromtragfähigkeit des Pins durch den Pull-Up/-Down nicht überschritten 
wird.

von W.S. (Gast)


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auf dem schlauch stehender schrieb:
> ich betreibe eine PWM gedimmte LED Beleuchtung, bei der ich StepDown
> Konstantstromquellen mit PWM-Eingang von einem ATMEGA 32 aus mit PWM
> "befeuere."

Ah ja. "befeuere" ist schon das Stichwort. Hast du dir eigentlich mal 
Gedanken darüber gemacht, was das in aller Regel für eine 
elektromagnetisches Störfeuerwerks-Schleuder ist? Nein? Deine Nachbarn 
werden entzückt sein. Und ggf. die Bundesnetzagentur ebenfalls.

Also: deinen Entwurf finde ich Mist. Betreibe deine LED's lieber mit 
Gleichspannung, wohl gesiebt und kommend aus einem gut abgeblockten 
Schaltreger. Keine "Konstantstromquellen mit PWM-Eingang".

Falls du diesen PowTech PT4115 meinst, den kann man auch mittels einer 
Steuergleichspannung betreiben - und die kriegt man aus einem 
PWM-Ausgang eines µC mittels Tiefpaß. Und Überlasten der LED's würde ich 
mir aus dem Kopf schlagen, das macht die Dinger nur kaputt. Denke lieber 
an ausreichende Kühlung.

W.S.

von Auf dem Schlauch stehender (Gast)


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lieber W.S,

Den Betriebszustand "LED überlasten" sieht das Datenblatt bei getakteter 
ansteuerung explizit vor. Die fertige Schaltung braucht die Modulation 
auch, reines Dimmen über den Strom ist nicht zielführend.

Alukernplatine und Kühlkörper sind passend dimensioniert. EMV ist mir 
bewusst, den Leistungselektronischen Teil hab ichim Griff.

Danke für deine kritischen Anmerkungen.



@Michael Köhler,

Die 10k Pullups hab ich vorgesehen, weil mir die internen Pullups 
gefühlsmässig etwas zu hochohmig waren, das ist aber sicher eher eine 
Art "Angstpullup" - da hast Du recht.

Danke für den Schupser in richtung "der Ausgang treibt sowohl high, als 
auch low" hat den Knoten wohl gelöst.

von Peter D. (peda)


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auf dem schlauch stehender schrieb:
> Ist es eine komplett doofe Idee einfach Pull-downs statt der Pullups
> einzuplanen und die PWM zu invertieren?

Wenn die ICs high-aktiv sind, muß man natürlich Pulldowns anschließen.

von M. K. (sylaina)


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W.S. schrieb:
> Also: deinen Entwurf finde ich Mist. Betreibe deine LED's lieber mit
> Gleichspannung, wohl gesiebt und kommend aus einem gut abgeblockten
> Schaltreger. Keine "Konstantstromquellen mit PWM-Eingang".

Also LEDs mittels PWM zu dimmen ist ja nun nicht wirklich eine Neuheit. 
Warum das Mist sein soll erschließt sich mir nicht. Es werden sogar 
Motoren mittels PWM betrieben und dabei gehts dann nicht um ein paar 
Ströme im mA-Bereich sondern schon deutlich im A-Bereich. Die stören die 
Nachbarn auch nicht, von der Bundesnetzagentur reden wir da noch gar 
nicht.

von auf dem schlauch stehender (Gast)


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Früher hat man halt die Angst vor dem Messtrupp der grauen Post und dem 
FTZ geschürt, heute holt man die RegTP, Tschuldigung, die 
Bundesnetzagentur hervor.

PWM an LED mit Leistung ist definitiv kein Kindergarten, aber 
beherrschbar ist's trotzdem.

Danke den konstruktiven Hinweisgebern. Ich habe fertig.

von Michael B. (laberkopp)


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auf dem schlauch stehender schrieb:
> Die LEDs lassen bei der gewählten  PWM Frequenz und meinem
> Tastverhältnis einen höheren Strom zu, als im Dauerbetrieb.

Offensichtlich ohne Grund.

Reduziere also den Strom, so dass die LEDs den auch als Dauerstrom 
verkraften, und du hast kein PWM Problem (bei abstürzendem uC). PWM ist 
nur zum Dimmen da (weniger als 100% Lichtleistung) und nicht als 
Vorwiderstandsersatz.

Daß man uC-Ausgänge sowieso mit einem pull down ausstattet, damit beim 
RESET nicht versehentlich ein high irgendetwas (deine LEDs) einschaltet, 
ist trotzdem selbstverständlich. Beim 8051 auch pull up und invertiertes 
Signal.

Hätte der Überstrom einen Grund (Multiplexing Matrixanzeige), kann ein 
MonoFlop helfen, das nur eine so kurze Einschaltzeit zulässt, wie die 
Mutiplexfrequenz beträgt, und danach die Treiber abschaltet und von 
jedem Matrixupdate neu getriggert wird.

: Bearbeitet durch User
von auf dem schlauch stehender (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Offensichtlich ohne Grund.

Nicht jede PWM-Modulierte LED-Beleuchtung wird auch nur mit dem 
langsamen Auge betrachtet.

Um Licht ins dunkel zu bringen: Die LED wird synchron zu einem 
Kamerashutter betrieben, durch den höheren LED Strom soll mehr Licht in 
der gleichen Zeit auf den CMOS-Sensor fallen.

Der Ansatz mit dem Monoflop gefällt mir, Preiswerter sind sicher 
einfache Pulldowns. Ich stand gestern einfach auf der Leitung. ;)

von Stefan K. (stefan64)


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auf dem schlauch stehender schrieb:
> Ist es eine komplett doofe Idee einfach Pull-downs statt der Pullups
> einzuplanen und die PWM zu invertieren?

Ich finde bei so sicherheitskritischen Sachen externe Pulldowns bzw. 
eine high-aktive Logik immer besser, da beim Einschalten der 
Versorgungsspannung keine undefinierten Zustände auftreten können.

Auf die Polarität der PWM hat das nach meinem Verständnis keinen 
Einfluss: die R sorgen ja nur für die Zeit, in der der mc noch keine 
Kontrolle übernommen hat, für eine definierte Terminierung.

Aus demselben Grund sind die internen Pullup/Pulldown in so einem Fall 
nicht zielführend.

Gruß, Stefan

von markus@laus-hiel.de (Gast)


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Coralux verhindert 100% Dauerlicht bei ausgefallenem PWM-Signal an 
Meanwell LDD-Hs mit einem 10k Pulldown: 
http://coralux.net/?wpsc-product=ldd-5-driver-board

von Rolf M. (rmagnus)


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auf dem schlauch stehender schrieb:
> Früher hat man halt die Angst vor dem Messtrupp der grauen Post und dem
> FTZ geschürt,

Oder BZT oder ZZF oder BAPT ...

> heute holt man die RegTP, Tschuldigung, die Bundesnetzagentur hervor.

Jaja, die Bundesnetzagenten. Mal schauen, wie der nächste Name lautet.

von Mike A. (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Es werden sogar Motoren mittels PWM betrieben und dabei gehts dann nicht
> um ein paar Ströme im mA-Bereich sondern schon deutlich im A-Bereich.

Nur besitzen die Motoren soetwas wie eine Induktivität, so dass der 
Strom sich eher unwillig ändert. Wer natürlich die Freilaufdioden 
sonstwo anordnet und Leiterschleifen als Rahmenantennen auslegt, hat 
selber Schuld.

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