Hallo Leute! Ich möchte über ein 100 kHz PWM Signal (kommt vom µC und kann daher die 50mA der LED nicht direkt liefern) eine LED im 5V Netz dimmen. Wichtig dabei ist aber, dass das ganze wirklich im Sinne einer DC Spannung an der LED ankommt mit möglichst kleinem Ripple. Ich kann es mir nämlich nicht leisten, dass die LED dann mit 100 kHz an und aus geht, weil sie in einer optischen Messanwendung verwendet wird. Ich dachte also, ich hau einfach nen RC-Filter davor (habs in LTSpice getestet und mit einem passiven RC kriege ich schon den kleinen Ripple hin, den ich möchte, ohne dass Reaktionszeit drunter leidet). Meint ihr, ich kann das wie im Anhang gestalten oder seht ihr einen Fehler? Nochmal grob die Daten: PWM: 0 <-> 3.3V VCC: 5V LED: 50mA und 55 Ohm Vorwiderstand Danke schonmal!!
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Am Widerstand wird eine Menge Verlustleistung abfallen. Nimm besser einen L/C Filter.
Tiefpässe sind möglich, ja. Die gibt es. Die lassen sich berechnen. Wie viel dB Dämpfung brauchst du für deine Messanwendung?
Swampmaster schrieb: > Meint ihr, ich kann das wie im Anhang gestalten oder seht ihr einen > Fehler? die Transistoransteuerung ist Murks. Der leitet ständig durch die Substratdiode und er wird nie durch ein positives U_GS eingeschaltet.
Du könntest einen p-FET mit Pegelwandler ansteuern. Oder du könntest den n-FET richtig herum einsetzen (D-S tauschen) und mit einer Spannng >5V ansteuern. Wenn du dann noch den anderen Vorschlag umsetzt (LC-Filter statt RC-Filter) und obendrauf noch eine Freilaufdiode einfügst, hast du einen Buck-Converter gebaut. Unter der Bezeichnung (oder unter "Abwärtswandler", Tiefsetzsteller") lassen sich einige Schaltungsbeispiele finden.
ich denke du wirst trotzdem noch einen 100kHz Strom durch die Diode erzeugen bzw. erste Vermutung die Diode kann niemals angehen, wenn dein TP unter der Flussspannung der Diode plus Widerstand liegt, falls mir noch jmd folgen kann :)
Stefan S. schrieb: > falls mir > noch jmd folgen kann :) geht schon noch ;-) Stefan S. schrieb: > ich denke du wirst trotzdem noch einen 100kHz Strom durch die Diode > erzeugen bzw. die Schaltfrequenz wird durch den Tiefpass gedämpft. Sie verschwindet nie völlig aus dem Diodenstrom, aber je nach Auslegung des Tiefpass kann man sie - bezogen auf den Gleichanteil - im Prinzip beliebig klein machen. Stefan S. schrieb: > erste Vermutung die Diode kann niemals angehen, wenn dein > TP unter der Flussspannung der Diode plus Widerstand liegt Nehmen wir mal eine funktionierende Ansteuerung des FETs an: dann würde die Spannung auf jeden Fall so hoch laufen, dass die Diode leitet. Denn in der Schaltung wird der Eingang des TP nicht zwischen 0V und 5V hin und her geschaltet. Sondern er wird zwischen hochohmig und 5V hin und her geschaltet. Der Tiefpass kann sich also nicht "nach links" entladen sondern wird vom Eingang her immer weiter aufgeladen. Und wenn er sich am Ausgang nicht entladen kann (weil die Flussspannung noch nicht erreicht wurde), dann steigt die Spannung einfach immer weiter an - bis Strom fließt. Bei einer Ansteuerung des TP mit niederohmigen 5V als High-Pegel und mit niederohmigen 0V als Low-Pegel, sähe die Sache anders aus.
Achim S. schrieb: > Stefan S. schrieb: >> falls mir >> noch jmd folgen kann :) > > geht schon noch ;-) > > Stefan S. schrieb: >> ich denke du wirst trotzdem noch einen 100kHz Strom durch die Diode >> erzeugen bzw. > > die Schaltfrequenz wird durch den Tiefpass gedämpft. Sie verschwindet > nie völlig aus dem Diodenstrom, aber je nach Auslegung des Tiefpass kann > man sie - bezogen auf den Gleichanteil - im Prinzip beliebig klein > machen. > > Stefan S. schrieb: >> erste Vermutung die Diode kann niemals angehen, wenn dein >> TP unter der Flussspannung der Diode plus Widerstand liegt > > Nehmen wir mal eine funktionierende Ansteuerung des FETs an: dann würde > die Spannung auf jeden Fall so hoch laufen, dass die Diode leitet. Denn > in der Schaltung wird der Eingang des TP nicht zwischen 0V und 5V hin > und her geschaltet. Sondern er wird zwischen hochohmig und 5V hin und > her geschaltet. Der Tiefpass kann sich also nicht "nach links" entladen > sondern wird vom Eingang her immer weiter aufgeladen. Und wenn er sich > am Ausgang nicht entladen kann (weil die Flussspannung noch nicht > erreicht wurde), dann steigt die Spannung einfach immer weiter an - bis > Strom fließt. > > Bei einer Ansteuerung des TP mit niederohmigen 5V als High-Pegel und mit > niederohmigen 0V als Low-Pegel, sähe die Sache anders aus. Das stimmt, für sehr kleine Helligkeiten ist die Ansteuerung daher nicht mehr linear. Aber ich würde die Ansteuerung mit einem p-fet (wie in schaltplan eingezeichnet) mal ausprobieren. Vielleicht reicht das ja. Wenn nicht kann man auch noch einen n-Fet Richtung Masse hinzufügen, das ganze also per Halbbrücke treiben. MOS4007 Inverter zum Beispiel. Spätestens dann ist nur noch die Auslegung des RLC-Glieds wichtig.
käme eine integrierte Lösung für dich in Frage? http://www.digikey.de/product-search/de/integrated-circuits-ics/pmic-led-drivers/2556628?k=led-treiber&pv183=7839&pv183=7840&FV=15c0002%2C11280005%2C11280006%2C112800df%2C11280119%2C112801a4%2Cfff40027%2Cfff802d4%2C15540005%2C15540007%2C15540018&mnonly=0&newproducts=0&ColumnSort=0&page=1&quantity=0&ptm=0&fid=0&pageSize=25 Die sind meist nicht auf geringe Stromwelligkeit ausgelegt (worauf es dir ja ankommt), aber durch passende Dimensionierung des Filters kann man die im Normalfall trotzdem erreichen. Die regeln meist direkt den Strom (mit deinem Ansatz regelst du die Spannung und machst per Vorwiderstand einen Strom draus), haben den Transistor und dessen Treiber schon integriert. Bei der obigen Auswahlliste habe ich schon auf solche gefiltert, die sich analog Dimmen lassen (PWM-Dimmen ist gebräuchlicher, taugt aber ja für deine Anwendung nicht).
Swampmaster schrieb: > Ich möchte über ein 100 kHz PWM Signal (kommt vom µC und kann daher die > 50mA der LED nicht direkt liefern) eine LED im 5V Netz dimmen. Ein 100kHz PWM Signal würde bei 8 Bit Auflösung eine PWM Zeitbasis mit 25.6MHz erfordern. Bei 8 Bit sind bei geringen Helligkeiten immer noch kräftig Stufen sichtbar. Bei 12 Bit bräuchtest du aber schon eine Zeitbasis mit 410MHz. Das schafft dein µC?
Er meint wohl eher dass die PWM Grundschwingung 100kHz hat. Was ja für eine Tiefpassglättung groß genug ist.
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