LED PWM steuern trotz Konstantstromquelle

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Autor
LED PWM steuern trotz Konstantstromquelle
Suche nach: led (32576) pwm (3618) konstantstromquelle (922)

    







BID = 1034822

I-need

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Beiträge: 415
 

  


Ich brauche wieder einmal Hilfe.

Ich habe mehrere sehr Leistungsstarke (ca 8W) LEDs zuhause, die ich gerne zum Filmen und Fotografieren verwenden möchte. Deswegen fahre ich die PWM Frequenz gerne mal in die 100KHz bereich, da habe ich dann mit Sicherheit kein flimmern mehr.

Der Grund dass ich nicht einfach schnell ein PWM Regler zusammenlöte ist folgender: Zu den LED's habe ich ein dazu passendes Netzteil, dass 350mA Ausgangsstrom als Konstantstromquelle bereit hält. Wenn ich da jetzt PWM dazwischen hänge, Habe ich Angst, dass die Konstantstromquelle die durch PWM reduzierte Last mit einer höheren Ausgangsspannung kompensieren will. Ich hoffe ihr versteht was ich meine, ist nicht so einfach zu erklären. Eine Modifikation an den Netzteilen ist ausgeschlossen, da sie sehr gut in Silikon vergossen sind.

Mit einer Konstantspannungsquelle besteht dieses Problem ja nicht. Ich bin jetzt zur Überlegung gekommen, dass wenn ich bei einer Konstantspannungsquelle die Last zu und Weg schalte und ich nun eine Umwandlung zu einer Konstantstromquelle umwandle, dass ich dann mit dem PWM sozusagen die Last nicht zu und weg schalte sondern kurzschließe, das ganze funktionieren müsste. Verlustleistung habe ich dann ja auch nicht, da 0V*350mA =0W gibt.

Nur ist es halt so komisch, da man meistens mit Konstantspannungsquellen arbeitet, un es sich falsch anfühlt etwas zu kurzschliessen. Und Auch habe ich Angst, dass wenn am Ausgang des Netzteils noch ein Kondensator ist, den ich dann ja auch kurzschliesse, mir mein Mosfet schnell durchgeht.

Ich habe dafür eine Skizze, vielleicht ist es so etwas ersichtlicher was ich da beschreibe:




Aber kennt ihr noch andere Methoden dafür? ich möchte eigentlich gerne die schon vorhandenen Netzteile verwenden und nicht was neues bauen/kaufen müssen.
Vielen Dank für eure Antworten



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BID = 1034823

Offroad GTI

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Beiträge: 12741
Wohnort: Cottbus

 

  


Zitat :
Verlustleistung habe ich dann ja auch nicht, da 0V*350mA =0W gibt.
Bei einer idealen Stromquelle.
Eine lineare Stromquelle setzt bei UA=0V sämtliche ihr zur Verfügung stehende Quellenspannung in Wärme um.

Reale Stromquellen gibt es in den verschiedensten Technologien.
Ob sie mit einem kurzgeschlossenen Ausgang klar kommen, hängt eben vom Typ ab.

Wie sehr sie dann die schnelle Taktung mögen, oder auch nicht mögen, hängt ebenfalls vom Typ ab.

Es gibt doch dimmbare Netzteile....



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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 22 Feb 2018 15:51 ]

BID = 1034836

Her Masters Voice

Inventar


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und je nach Schaltung der Stromquelle gibts auch nach dem Kurzschluss, also wenn Dieser aufgehoben wird, ordentliche Überschwinger. Auch damit kannst du deine LEDn killen. Also was Passendes beschaffen wie bereits geraten wurde.

BID = 1034839

der mit den kurzen Armen

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Beiträge: 17434

Auch wenn da eine Konstantstromquelle verwendet wird kannst du die LED per PWM ansteuern. Diese aber Kurzschließen ist so das Dümmste was du machen kannst. Alternative du erhöhst die Last und verringerst damit den für die LED zur Verfügung stehenden Strom. Beispiel Leistungstransistor mit Heizwiderstand. Wenn du durch den Transistor und den Heizwiderstand 250mA schickst bleiben für die LED nur noch 50mA . Und Flimmern tut da gar nichts!
Transistor auf Kühlkörper und die R verheizen den Strom Über das Poti kannst du den Strom durch den Transistor und die beiden R einstellen und damit deine LED dimmen.
https://www.reichelt.de/TIP-J-Trans.....&




Edit: das Poti ist ein 4,7 K Poti!


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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 22 Feb 2018 19:14 ]

BID = 1034841

BlackLight

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Beiträge: 5320


Zitat : der mit den kurzen Armen hat am 22 Feb 2018 18:55 geschrieben :
Wenn du durch den Transistor und den Heizwiderstand 250mA schickst bleiben für die LED nur noch 50mA . Und Flimmern tut da gar nichts!
Wenn man den Widerstand etwas kleiner wählt (~60 Ohm, 10 W) kann man evtl. die Flussspannung der LED soweit unterschreiten, dass diese ausgeht. Eine Diode ist ja kein ohmscher Verbraucher.

Edit:
Ob die KSQ und die LED diese "Lastwechsel" aber mögen ist immer noch zu klären.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: BlackLight am 22 Feb 2018 19:01 ]

BID = 1034847

Ltof

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Beiträge: 9330
Wohnort: Hommingberg

Entweder so ähnlich wie DmdkA, allerdings mit Emitter-Widerstand zur Stabilisierung oder ganz stumpf ein Leistungswiderstand (2W reicht) parallel zur LED als Bypass für einen Teil des Stroms. Z.B. 3 V / 200 mA = 15 Ohm. Bleibt noch ~150 mA für die LED übrig. Diesen Widerstand könnte man auch per PWM zuschalten.

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

BID = 1034857

der mit den kurzen Armen

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Beiträge: 17434

Die 8W LED benötigt mindesten bei 0,3 A eine Spannung von 8VA:0.3A =26,7V
Die Konstantstromquelle erhöht oder verringert die Ausgangsspannung soweit bis eben durch die Last der Strom von 0,3A fließt. Durch den Transistor und den Heizwiderstand fließt je nach Basisstrom entweder die vollen 0,3 A oder eben 0mA und damit ist die Leistung der LED im Bereich von 0 bis eben 8W einstellbar ohne das die Led flimmert oder die Konstantstromquelle ins schwingen gerät.
LED werden nicht durch die -spannung sondern durch den Strom gedimmt!

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BID = 1034862

I-need

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Beiträge: 415

Gut, dann sind meine Zweifel also nicht ganz unbegründet. Aber theoretisch würde es ja Funktionieren….oder?

Dass man LED’s über den Strom dimmt stimmt schon, allerdings wird an manchen Orten davon abgeraten, da die die Farbtemperatur auch etwas Stromabhängig ist. Wie stark dieser Effekt jedoch ist, weiss ich nicht, wird wohl wahrscheinlich auch etwas von der LED Technologie abhängig sein.
Die Parallel Schaltung einer Last zur LED da bin ich auch schon darauf gekommen. Aber mir gefällt die Vorstellung nicht, immer konstante 6W (ich habe mich verschrieben vorhin mit den zu verheizen. Da versucht man ja immer möglichst effiziente Schaltungen zu entwickeln.

Die Netzteile sind Dimm bar, Phasenabschnitgesteuert, …. aber eine solche Regelung ist dennoch etwas kostspielig, vor allem wenn die für jede einzelne Lampe separat gebraucht wird.

Also entweder suche ich ein anderes Netzgerät, oder ich schnapp mir an altes Laptop Ladegerät mit so ca 20V und baue mit einem LDO Spannungsregler eine konstant Stromquelle auf. Und am Strobe Pin, den einige haben, kann ich mein PWM einspeisen. Haut das hin?

Vielen Dank für die ausgiebigen Antworten.


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BID = 1034864

Offroad GTI

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Beiträge: 12741
Wohnort: Cottbus


Zitat :
an altes Laptop Ladegerät mit so ca 20V und baue mit einem LDO Spannungsregler eine konstant Stromquelle auf. Und am Strobe Pin, den einige haben, kann ich mein PWM einspeisen.
Weshalb so kompliziert? Wenn die Versorgungsspannung konstant ist, ist ein Widerstand die einfachste KSQ.
PWM lässt sich da auch entsprechend einfach realisieren, da ein Widerstand zudem die am schnellsten nachregelnde KSQ ist.



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BID = 1034867

I-need

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Beiträge: 415

Weil mir mal gesagt wurde, dass bei LED's grösserer Leistung einen einfachen Vorwiderstand nicht mehr genügend Schutz ist. Ich meine es gibt ja doch schon einen Grund wieso es ja extra LED KSQ IC's gibt.
da bin ich jetzt verwirrt.

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BID = 1034868

Offroad GTI

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Beiträge: 12741
Wohnort: Cottbus


Zitat :
nicht mehr genügend Schutz ist
In Sachen Zuverlässigkeit ist ein einfacher Widerstand wohl kaum zu übertreffen


Zitat :
es gibt ja doch schon einen Grund wieso es ja extra LED KSQ IC's gibt.
Ja. Unabhängig von der Farbe und Anzahl der LEDs, hält eine KSQ den Strom (innerhalb ihrer Möglichkeiten) konstant. Wenn die KSQ ein Schaltregler ist, setzt sie natürlich auch weniger Verlustleistung um, als ein Widerstand (oder ein Linearregler).

Ein Widerstand muss halt für die spezielle Versorgungsspannungs-LED-Kombination berechnet werden.





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BID = 1034975

I-need

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Beiträge: 415

muss jetzt das ganze doch nochmals aufgreifen. Beim erneuten Durchlesen ist mir folgender Satz von der mit den kurzen Armen ins Auge gesprungen.
Zitat :
Auch wenn da eine Konstantstromquelle verwendet wird kannst du die LED per PWM ansteuern


Wie genau soll das denn funktionieren. Für irgendwelche Behauptungen ist meine Erfahrung in Elektronik immer noch etwas gering, aber tritt beim dimmen mit PWM nicht das von mir anfangs beschriebenes Problem auf? Dass die KSQ die reduzierte Last zu kompensieren versucht? Man stelle sich vor, am Ausgang der KSQ sässe noch ein Kondensator, der dann der Mittelwert des PWM modulierten Stroms bildet ...

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BID = 1035004

Offroad GTI

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Beiträge: 12741
Wohnort: Cottbus


Zitat :
aber tritt beim dimmen mit PWM nicht das von mir anfangs beschriebenes Problem auf?
Ja. Die Stromquelle muss sich dann mit jedem Puls erneut einregeln.



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BID = 1035005

unlock

Schriftsteller

Beiträge: 901
Wohnort: Mosbach


Zitat :
I-need hat am 25 Feb 2018 21:13 geschrieben :

tritt beim dimmen mit PWM nicht das von mir anfangs beschriebenes Problem auf? Dass die KSQ die reduzierte Last zu kompensieren versucht?



Die Antwort von DmdkA bezieht sich warscheinlich darauf,das Du die Last nicht reduzierst,sondern erhöhst!
Du kannst die Last ja auch per PwM ansteuern!
Mit dem Widerstand R1+R3 (Iled=Ikiq-Ir1-Ir3-Ibe+Ip1)definierst du dann den geringsten Strom durch die LED!
Natürlich wird dabei die LED die Regelschwingung beim hochregeln ertragen müssen,aber das könnte man experimentel aufbauen,und mit einem Osziloskop nachmessen,ob die Spannungsspitzen wirklich Kritisch sind.

Die Verlustleistung ist in dem Fall auserhalb der KIQ und beeinflusst das Regelverhalten positiv,im Gegensatz zum Kurzschließen,da verlagert sich die Verluste in die KIQ!

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BID = 1035018

I-need

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Beiträge: 415

Aha, ihr meint also, die KSQ nicht ganz kurzzuschliessen, aber so stark zu belasten, dass die Spannung runterfällt und die LED weniger strom abkriegt.

Dann muss die KSQ sich nicht ganz von 0V auf 17V(6W/0.35A) hochregeln, sondern von ca 3.5V auf 17V.

Hiesse also in die Drain-Strecke des Mosfets 10 Ohm dazwischen schalten....
somit verbrate ich nur noch 1.23W wenn die LED aus ist.

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