PWM Dimmer für zwei LED-Kreise "über kreuz" und mehr...

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PWM Dimmer für zwei LED-Kreise "über kreuz" und mehr...
Suche nach: pwm (3614) dimmer (2654) led (32526)

    







BID = 788243

mcilroy

Gerade angekommen


Beiträge: 4
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Hallo,

ich stehe hier gerade vor einem Problem, für das ich eine einfache, möglichst aus fertig zu kaufenden Komponenten bestehende, Lösung suche, da ich zwar ganz gut im Basteln bin, aber nicht gerade tiefergehende Elektronikenntnisse habe oder Schaltungen selbst aufbauen möchte.


Der Status Quo sieht fogendermaßen aus: Ich habe zwei LED-Cluster (grün und UV), die über eine gemeinsame 12V Stromversorgung betrieben werden. Im Moment sind sie nicht regalbar, sondern nur über Schalter getrennt oder auch zusammen aktivierbar. Ich habe also die Wahl zwischen "beide aus", "nur grün", "nur UV" und "beide an".

Und das möchte ich erreichen: Es soll über ein Potentiometer das Mischungsverhältnis beider Cluster stufenlos zwischen 100% grün / 0% UV und 0% grün / 100% UV gewählt werden können. Außerdem soll über ein zweites Poti die Gesamthelligkeit geregelt werden können.


Ich denke zwar, dass das über PWM-Module recht einfach möglich sein sollte, aber ich bin mir über die konkrete Ausführung nicht ganz im klaren...


Danke schonmal im Voraus für alle Ideen/Tipps!

_________________
Gruß,
Matthias

BID = 788347

Deneriel

Schriftsteller



Beiträge: 981
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Deiner Beschreibung fehlen leider die Informationen zur Dimensionierung , auch schriebst du von PWM-Modulen, wir wissen aber nicht was für welche du bereits hast oder nutzen möchtest. Daher hier mal nur eine grundlegende Idee zum Prinzip. Verstehen und umsetzen mußt du es sowieso selbst.
Du schreibst daß du im Basteln ganz gut bist - da gehe ich mal von mechanischer Bearbeitung aus - aber ums Löten wirst du nicht gänzlich herum kommen.

Wenn du eine fertige PWM hast brauchst du zum "faden" eigentlich nur noch einen Inverter - der dreht das PWM-Signal am Ausgang um und während der Totzeit des einen Kanales ist der Andere dann aktiv. Im einfachsten Fall macht man das mit einem Transistor und zwei Widerständen.
Um die Gesamthelligkeit einzustellen reicht das allerdings nicht - denn wenn Kanal A aktiv ist ist Kanal B aus - und umgekehrt.

Technisch nicht sonderlich elegant aber dafür eine sehr einfach aufzubauende Lösung wären zwei Potis in Reihenschaltung mit getrennten PWM-Modulen.
Das erste Poti (P1) zwischen Versorgungsspannung (VCC) und Masse (GND) geschaltet lässt dauerhaft einen Strom fließen (also für Batteriebetrieb eher unpraktisch weil sinnlos Energie verheizt wird). Zwischen Schleifer und Masse schließt du einfach ein Stereo-Poti (P2) an. Das sind 2 gemeinsam betätigte Potis in einem Gehäuse, und eins davon schließt du verdreht an P1 und GND an.
Und an jeden Schleifer von P2 kannst du dann eins deiner PWM-Module hängen.
Diese Lösung ist nicht 100%ig Linear aber das dürfte bei der genannten Anwendung nicht großartig auffallen.

Für Lösung 2 beachte die Belastbarkeit der Potis. Der Querstrom sollte zudem nicht mehr als etwa 1/10 des Nennstromes ausmachen und muß nach P2 noch groß genug sein für den Steuereingang deiner PWM-Module.
P1 sollte logarythmisch sein, denn das Auge reagiert auf Helligkeitsänderungen nicht linear.

BID = 788352

mcilroy

Gerade angekommen


Beiträge: 4
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Vielen Dank für die ausführliche Antwort!

Was das Basteln betrifft zählt schon auch alles mit Strom dazu, aber ich habe wie gesagt keine tieferen Kenntnisse in Elektronik oder im Schaltungsaufbau.

Ich habe noch keine PWM Module, aber eine Lösung damit erschien mir auf den ersten Blick möglich.

Zur Dimensionierung: Beide LED-Cluster haben nach Herstellerangaben rechnerisch einen Strombedarf von 800mA bei 12V, gemessen habe ich das aber noch nicht.


Bezüglich Helligkeitsempfinden des Auges: Das ganze soll am Ende als Lichtquelle für einen Vergrößerer im Fotolabor dienen, es ist also eigentlich nur wichtig, dass die Helligkeit irgendwie regelbar ist.

_________________
Gruß,
Matthias

BID = 788356

Deneriel

Schriftsteller



Beiträge: 981
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Funktioniert das Gerät bereits jetzt mit den LED-Clustern oder möchtest du ihn damit neu ausstatten anstelle von konventionellem Leuchtobst? Aufgrund der Farbwahl handelt es sich ja sowieso um ein S/W-Gerät - aber sind die LED hell genug für diese Anwendung und die Ausleuchtung homogen?
Und wozu die Umschaltmöglichkeit zwischen UV und grünem Licht?

Die Helligkeit zu regeln erscheint mir für den Vergrößerer eigentlich kontraproduktiv - wie willst du mit einer nicht nicht konstanten Beleuchtungsstärke gleichmäßge Ergebnisse zu (Foto)papier bringen?
Das würde ich eher über die Dauer der Belichtung lösen - also mit einem Timer der die LED Cluster ansteuert.

BID = 788357

mcilroy

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Darmstadt

Ja, das Gerät ist schon mit dem LED-Kopf ausgerüstet und funktioniert mit den Einschränkungen schon prima. Die Helligkeit passt, ist eher manchmal noch zu viel (s.u.).

Die Helligkeit sollte deshalb regelbar sein, weil es je nach Maßstab der Vergrößerung und Papier zu sehr kurzen Belichtungszeiten kommen kann. Um auch abwedeln und nachbelichten zu können, sollte man aber immer einige Sekunden zur Verfügung haben.
Das Objektiv möchte man nicht beliebig weit abblenden, weil das wieder die Qualität mindert, also ist es am einfachsten, das Licht zu dimmen.


Ich will jetzt nicht zu sehr ins OT-Detail gehen (kann man ja bei Interesse googlen), aber das Umschalten ermöglicht auf Multigrade-Papier die Splitgrade-Methode. Und wenn das Mischungsverhältnis dann stufenlos regelbar ist, kann damit der Kontrast stufenlos geändert werden.

_________________
Gruß,
Matthias

BID = 788394

Deneriel

Schriftsteller



Beiträge: 981
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Dann würde ich zu Lösung 2 greifen wenn es _einfach_ sein soll. Ein µC könnte das natürlich wesentlich komfortabler machen mit Zeitvorgabe, präzise einstellbarem Tastverhältnis usw. Aber das ist auch komplizierter.

Ich würde schauen ob man den LED-Kopf mit vertretbarem Aufwand modifizieren kann. Dort also erstmal nachsehen was drin steckt. Ich tipppe mal auf ein oder zwei Konstantstromquellen für die LED-Cluster. Je nachdem wie die aufgebaut sind dürfte man die mehr oder weniger einfach modifizieren können und eine PWM zur Dimmung anlegen. Insbesondere fertige Treiber-ICs haben oftmals schon einen geeigneten Eingang dafür.
Also aufmachen, nachsehen und die Schaltung mal abzeichnen. Wenn das denn möglich ist.

Ansonsten kann man natürlich jeweils den ganzen Cluster hart von der Stromversorgung trennen - das dürfte aufgrund des Stromes aber größer dimensionierte Bauteile erfordern und mehr Verlustleistung (=Wärme) erzeugen.
Einen PWM-Generator kannst du dir auch mit einem ollen NE555 zusammen dengeln, im Netz gibts dafür massig Anleitungen. Oder gleich den Doppel-Timer NE556 - das sind zwei davon in einem Gehäuse. Auch wenn der steinalt ist brauchst du nur ein wenig Kleinkram drumherum und er kann aus den 12V gleich mit versorgt werden.
Bei integrierten ICs mit PWM-Eingang kann man mit den Ausgängen vom Timer direkt (oder invertiert) auf die Eingänge. Ansonsten muß man noch einen Leistungstransistor (eventuell mit Treiber) in die Versorgung des Kopfes hängen. Siehe oben -> Erstmal feststellen was der Hersteller da gebaut hat.

Die PWM-Frequenz für LED-Leuchten liegt oftmals im Bereich von einigen hundert Hertz - für deine Anwendung würde ich aber eher in Richtung von einigen (bis zig) kHz gehen, einfach damit z.b. beim Abwedeln mit gemischtem Licht keine Farbsäume entstehen.
Bei dem erwähnten IC wird die Frequenz über ein RC-Glied erzeugt festgelegt - das ist grundsätzlich nicht besonders präzise, es spielt aber letzten Endes keine große Geige ob es jetzt 35 oder 40kHz sind.

BID = 788553

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Das ganze soll am Ende als Lichtquelle für einen Vergrößerer im Fotolabor dienen, es ist also eigentlich nur wichtig, dass die Helligkeit irgendwie regelbar ist.
Mit "irgendwie" bist du auf dem Holzweg!
Eine lineare Regelung kommt deshalb nicht in Frage, weil die meisten Hochleistungs-LEDs auf Stromänderung auch mit einer merklichen Farbverschiebung reagieren.
Damit bleibt es tatsächlich nur übrig die LED mit ihren Nennstrom zu betreiben und entweder eine PWM oder eine schlichte Belichtungszeitsteuerung vorzunehmen.
Da die Wellenlänge auch auf Temperaturänderung (Warmlaufphase!) reagiert, kommt evtl. sogar ein altehrwürdiger mechanischer Verschluß wieder in Betracht.

BID = 788557

mcilroy

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Darmstadt

Hallo perl,

das "irgendwie" bezog sich auf lineare vs. logarithmische Ansteuerung des Dimmers. Dass die eigentliche Dimmung dann per PWM erfolgen sollte, steht natürlich außer frage.

_________________
Gruß,
Matthias

[ Diese Nachricht wurde geändert von: mcilroy am 27 Sep 2011 19:13 ]


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