Hallo, gegeben sei eine PWM für LED-Beleuchtung. Die Frequenz liegt bei 250 Hz. Viel mehr sind aus Verlustgründen und EMV-Gründen nicht drin. Bei 100% fließen etwa 1,5A durch die LED. Ich würde gerne zur Flimmervermeidung (beim schnellen Bewegen sieht man das Flimmern) den Ausgangsstrom glätten. Wäre dazu eine Induktivität geeignet, wie müsste ich diese schalten und auslegen?
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wenn das eine Leuchte ist, die man per PWM dimmen kann, wird man danach nicht mehr wirklich dimmen können
Einen Kondensator parallel. Aber es könnte sein, dass die LED dann zu stark belastet wird, der Strom dann ja dauerhaft ohne Pausen anliegt.
Horst schrieb: > Bei 100% fließen etwa 1,5A durch die LED. Derzeit auch bei 50% und sogar bei 25%. Nur eben weniger lang... > Wäre dazu eine Induktivität geeignet, Ja. > wie müsste ich diese ... auslegen? Du müsstest zuallererst mit der PWM-Frequenz auf 25kHz hoch. Und dann muss eine Spule mit viel mH her. Die PWM stört dann lustigerweise hinterher nicht mehr, denn die Spule macht letztlich Gleichstrom aus dem Wechselstrom. Und Gleichstrom enthält keine störenden Frequenzen. > wie müsste ich diese schalten Kommt drauf an, wie deine PWM derzeit geschaltet wird: High- oder Low-Side? Aber generell schaltet du die Spule einfach in Reihe zu den LEDs und machst über diese Reihenschaltung eine Freilaufdiode.
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Horst schrieb: > Wäre dazu eine Induktivität geeignet, Ja. > wie müsste ich diese schalten In Reihe zur LED. Falls nicht schon vorhanden noch eine Freilaufdiode an den PWM Ausgang. > und auslegen? Wenn auch bei 1% Helligkeit der Flimmereffekt nur 10% ausmachen soll, muss die Spule bei 1.5A auf 1.5mA ripple, also 1/1000 glätten. Bei 250Hz und 3.2V der LED also 2.5 Henry haben. Ein ganz schöner Klopfer mit mehr Verlusten als du hier schon drüber jammerst: Horst schrieb: > Viel mehr sind aus Verlustgründen ... nicht drin Besser wird es mit einem Elko parallel zur LED nach der Spule. Aber auch mit 0.25H ist das ein dickes Teil. Die PWM Frequenz ist einfach viel zu niedrig.
● Des I. schrieb: > Einen Kondensator parallel. Würde ich nicht ohne Spule machen, denn der Ladestrom des Kondensators ist sonst 250x pro Sekunde fast unendlich hoch. Für solche Anwendungen gibt es LED Treiber mit PWM Eingang, da ist letztendlich die Kombination aus Spule und Kondensator drin, die aus dem PWM Signal einen einigermaßen glatten Gleichstrom macht.
Stefan ⛄ F. schrieb: > ● Des I. schrieb: >> Einen Kondensator parallel. > > Würde ich nicht ohne Spule machen, denn der Ladestrom des Kondensators > ist sonst 250x pro Sekunde fast unendlich hoch. nicht, wenn der Kondi eine Ladung in den Pausenzeiten hält
Wenn Flackerfreiheit wichtiger ist als Effizienz, dann genügt auch ein Tiefpass aus 47R und 4700uF. Dahinter einen Leistungstransistor mit Kühlkörper in Kollektorschaltung. Jetzt wird natürlich ein zusätzliches Netzteil für die Versorgung der LED benötigt.
● Des I. schrieb: > nicht, wenn der Kondi eine Ladung in den Pausenzeiten hält Doch, auch dann (nur nicht so lang) denn der entlädt sich ja immer (zumindest ein Stück weit). Ausser die PWM wäre grade 100%. Michael M. schrieb: > ein zusätzliches Netzteil für die Versorgung der LED benötigt. Und ein Lüfter für den Heizwiderstand. Denn da fallen ja immmerhin (1,5A)²*47R = 105W ab...
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● Des I. schrieb: >> Würde ich nicht ohne Spule machen, denn der Ladestrom des Kondensators >> ist sonst 250x pro Sekunde fast unendlich hoch. > nicht, wenn der Kondi eine Ladung in den Pausenzeiten hält Und wo soll die Ladung herkommen, ohne jetzt ein völlig neues Gerät zu bauen?
Michael M. schrieb: > dann genügt auch ein > Tiefpass aus 47R und 4700uF. Dahinter einen Leistungstransistor mit > Kühlkörper in Kollektorschaltung. Jetzt wird natürlich ein zusätzliches > Netzteil für die Versorgung der LED benötigt. Du weisst aber schon dass man eine Leistungsled mit Konstantstrom ansteuert. Was noch keiner gesagt hat: Wenn du die Led statt mit PWM (Flackern) mit einem konstanten aber veränderlichen Strom ansteuerst wird sie ihr Spektrum verändern (Farbtermperatur / CRI). Wie stark hängt von der Led ab (Datenblatt) Ob das stört hängt von deiner Anwendung ab.
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Udo S. schrieb: > Was noch keiner gesagt hat: Mit entsprechend steilen Schaltflanken produziert auch eine "langsame" 250Hz PWM so viel Störungen wie eine hochfrequente PWM. Denn die hochfrequenten Störungen, die abgestrahlt werden, stecken in den Flanken.
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Lothar M. schrieb: > Udo S. schrieb: >> Was noch keiner gesagt hat: > Mit entsprechend steilen Schaltflanken produziert auch eine "langsame" > 250Hz PWM so viel Störungen wie eine hochfrequente PWM. Denn die > hochfrequenten Störungen, die abgestrahlt werden, stecken in den > Flanken. Was hat das mit der Veränderung des Spekrums zu tun? Ausserdem weiss ja keiner ob er einen gekauften Treiber benutzt der mit PWM zum Dimmen angesteuert wird oder ob er eine Spannungs PWM mit oder gar ohne Vorwiderstand gebastelt hat. Wie immer ... Geheimprojekt
Lothar M. schrieb: > Doch, auch dann (nur nicht so lang) denn der entlädt sich ja immer > (zumindest ein Stück weit). und wenn es nur ein STÜCK WEIT entlädt, ist es schon kein Kurzschluss mehr. Der Kondi hat ja dann schon Ladung gespeichert, vom vorherigen Impuls
● Des I. schrieb: > und wenn es nur ein STÜCK WEIT entlädt, > ist es schon kein Kurzschluss mehr. Doch natürlich. Ganz egal wie klein die Spannungsdifferenz zwischen Spannungsquelle und Kondensator ist: Der Ladestrom ist immer unendlich hoch. "Ein Stück weit entladen" führt dazu, dass die Spannung des Kondensators ein Stück weit sinkt. (Unter Annahme, dass die Bauteile alle ideal sind, ohne parasitäre Widerstände.)
● Des I. schrieb: > und wenn es nur ein STÜCK WEIT entlädt, > ist es schon kein Kurzschluss mehr Selbstverständlich. Wenn ich an einem PC-Netzteil die +13V mit der +5V Leitung verbinde, ist das auch ein Kurzschluss. Jede direkte Verbindung per Draht von Stellen signifikant abweichender Spannung ist ein Kurzschluss.
Horst schrieb: > Viel mehr sind aus Verlustgründen und EMV-Gründen nicht drin. Wo stecken denn die EMV und die Verluste? Statt Spule einfach größeren Transistor und entweder mehr pwm oder weniger steil/Regelbetrieb.
Stefan ⛄ F. schrieb: > (Unter Annahme, dass die Bauteile alle ideal sind, ohne parasitäre > Widerstände.) Und das gibts halt nicht: Der maximale Ladestrom ist Spannung durch Innenwiderstand der Quelle minus Strom durch die LED (so in etwa). OK, letzterer ist anfangs Null, da der leere Kondensator ein Kurzschluss ist. Aber wenn er nahezu voll ist, fließt ja was durch die LED.
Horst schrieb: > Ich würde gerne zur Flimmervermeidung (beim schnellen Bewegen sieht man > das Flimmern) den Ausgangsstrom glätten. Wäre dazu eine Induktivität > geeignet, wie müsste ich diese schalten und auslegen? Tiefpassfilter mit Kondensator Wird irgendwo in dem Video angesprochen und kurz gezeigt, weiß aber nicht mehr die genaue Zeit Was ist PWM ? Pulsweitenmodulation zu Sinus (Tutorial, How to) mit Test PWM-Modul China https://www.youtube.com/watch?v=98si4uLcCpc
A. S. schrieb: > Wo stecken denn die EMV und die Verluste? Wenn die elektromagnetische Verträglichkeit irgendwo stecken würde, käme es wohl nicht Problemen. Kritisch wird es OHNE EMV.
● Des I. schrieb: > ... wenn es nur ein STÜCK WEIT entlädt, ist es schon kein Kurzschluss mehr. Eine egal wie kleine Spannungsdifferenz ist immer wie ein Kurzschluss, wenn sie unendlich schnell ausgeglichen werden soll. Oder meinst du bei kleinen Spannungen gibt es soetwas wie Kurzschluss nicht?
Ich würde hier einfach mal anschauen, mit welchen Lösungen die einschlägigen Halbleiterhersteller für die Leuchtmittelindustrie ihr gutes Geld verdienen. Eines bin ich mir sicher: eine PWM mit Vorwiderstand und dickem Kondensator werde ich dort nichtfinden.
Von welcher Betriebsspannung reden wir hier überhaupt? Eine einzelne LED? Rot, blau, weiss? Oder eine Reihenschaltung mehrerer LEDs? Also 2, 4, 24V? Und: Rechteck-PWM?
MaWin schrieb: > Wenn auch bei 1% Helligkeit der Flimmereffekt nur 10% ausmachen soll, > muss die Spule bei 1.5A auf 1.5mA ripple, also 1/1000 glätten. > Bei 250Hz und 3.2V der LED also 2.5 Henry haben. Ein ganz schöner > Klopfer mit mehr Verlusten als du hier schon drüber jammerst: Und wie kommt man auf diese Zahlen? Gibt es da Formeln dazu?
Singknabe schrieb: > Gibt es da Formeln dazu? https://studyflix.de/elektrotechnik/induktivitat-und-spule-1542
Horst schrieb: > gegeben sei eine PWM für LED-Beleuchtung. Die Frequenz liegt bei 250 Hz. > Ich würde gerne zur Flimmervermeidung (beim schnellen Bewegen sieht man > das Flimmern) den Ausgangsstrom glätten. Wäre dazu eine Induktivität Das müssen aber schon sehr schnelle Bewegungen sein, wenns bei 250Hz noch flimmert. Oder gehts da eher um 50 oder 100Hz überlagerten Netzripple? Jedenfalls unterdrückt schon ein kleiner Elko die Schwarzphasen der LED. Was da genau nötig wird, bleibt bei der Fragestellung eh offen.
MaWin schrieb: > Wenn ich an einem PC-Netzteil die +13V mit der +5V Leitung verbinde, > ist das auch ein Kurzschluss. wozu sollte man das denn machen? Ausserdem sind das 12V...
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Stefan ⛄ F. schrieb: > (Unter Annahme, dass die Bauteile alle ideal sind, ohne parasitäre > Widerstände.) und ideal sind sie eben nicht ;-)
● Des I. schrieb: > wozu sollte man das denn machen? Kurzschlüsse sollte man nie machen, sie passieren aus Versehen. > Ausserdem sind das 12V... Richtig, Vertippt.
● Des I. schrieb: > und ideal sind sie eben nicht Richtig. Ich finde es allerdings verwegen "passt schon" zu sagen, ohne die Ladeströme zu berechnen oder zu ermitteln. Wer so denkt kann auch mit seinem Auto eine Mauer durchbrechen, in der Hoffnung "wird schon klappen (wenn die Mauer zu dick war, habe ich halt Pech gehabt)".
Stefan ⛄ F. schrieb: > Richtig. Ich finde es allerdings verwegen "passt schon" zu sagen, ohne > die Ladeströme zu berechnen oder zu ermitteln. 's kommt mir vor, als wären recht viele Produkte allerdings genauso entwickelt worden: basst scho
● Des I. schrieb: > und ideal sind sie eben nicht ;-) Ich würde mich nie darauf verlassen, dass Bauteile irgendetwas nicht sind, solange ich diesen Wert nicht zuvor im Datenblatt gesehen habe. Wie haben mal nach 20 Jahren Probleme mit einer Steuerung bekommen, weil die Transistoren nach einer Fertigungsumstellung mit Die-Shrink auf einmal wesentlich schneller als angegeben waren. Deshalb waren die Schaltflanken viel steiler, die Abblockung hat nicht mehr gereicht und der Regler hat gesponnen. Fazit: das Bauteil verhielt sich zwar völlig anders, war aber satt im grünen Bereich, weil nur eine Mindesttransifrequenz angegeben war. Dass die nach dem Shrink auf einmal um das zehnfache "besser" war, musste nicht extra erwähnt werden. Die Lösung allein mit dem Elko parallel zu den LEDs ist technischer Unsinn. Wenn schon Elko, dann so:
1 | +Vcc -----o----------. |
2 | | | |
3 | L | |
4 | | | |
5 | o----. - Schottky |
6 | | |+ ^ |
7 | LED <=V === | |
8 | - | | |
9 | | | | |
10 | o----o-----' |
11 | | |
12 | |/ |
13 | -------| |
14 | |>. |
15 | | |
16 | - GND |
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Lothar M. schrieb: > Wenn schon Elko, dann so Genau. Wenn man dann noch die notwendige Strombegrenzung hinzufügt, hat man den dimmbaren LED Treiber neu erfunden. Nur viel größer und viel teurer.
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