LED Dimmen an AL886x?

Man sollte mindestens 30 kHz haben.

Hallo!

Am 23.09.2022 um 17:14 schrieb Helmut Schellong:

Tja, die Datenblätter der AL8861 und AL8862Q definieren für die PWM-Dimmfunktion per Default 500Hz PWM und begründen das mit der Auflösung. Für höchste Auflösung (500Hz PWM soll 1% Auflösung bieten) soll man gar noch niedriger in Richtung 100Hz als PWM gehen.

Ich will keine absolut hochauflösende Regelung, habe vor als PWM ein

8Bit Counter zu nehmen.

Dumm ist nur: Laut den Datenblättern wird der komplette Buck mit dieser niedrigen PWM On/Off geschaltet. Ob und wie sich das dann auf den LED-Strom aufmoduliert ist nirgendwo genauer spezifiziert. Ein geflacker mit 100-500Hz will ich nicht, das wäre ja schlimmer als meine 1kHz bisher.

Daher hier die Frage ob jemand mit diesen AL886x Buckreglern bereits Erfahrungen gesammelt hat. Die Frage...soll ich riskieren mit 500Hz PWM die AL8861/8862 zu dimmen, oder eher einen Tiefpass vorsehen um analog mit 0,3-2,7V zu dimmen?

Jürgen Hüser

Du hast doch von störendem Flimmern trotz 1 kHz geschrieben.

Das kommt von Stroboskop- und Intermodulations-Effekten.

wird von 32 bis über 40 kHz geredet. Ich las mal von 80 kHz irgendwo vor langer Zeit.

Hallo!

Am 24.09.2022 um 15:57 schrieb Michael Schwingen:

Nun, weil es mich wundert das der Hersteller da eine Funktion hinter dem CTRL bzw. Vset gesetzt hat, welche die analoge Spannung 0,2/0,3-2,5V als anologe Funktion 20-100% des dimensionierten Nennstromes via 1MHz PWM abbildet, bei PWM-Dimmen aber nicht.

Oh, ein neues Datenblatt. Hatte den AL8862 bislang ignoriert da ich nur nach aktuell lieferbaren Modellen gesucht habe. Bei Mouser wären das der AL8861 in SOT-23-5 und der AL8862Q in SO8-EP. Scheint aber weitgehend ein und das Selbe zu sein.

Seite 5 die untersten zwei Diagramme ist PWM und analoges Dimmen nebeneinander gestellt. Geht man davon aus, sind bei PWM 100Hz bis 10kHz möglich mit einer weitgehend linearen Regelkurve. Insbesondere am unteren Ende wirklich bis 0mA bei 0% PWM. Das da nicht steht, ist der Hinweis das der Output Current gemittelt ist. Rechts daneben die analoge Dimmfunktion wo am Vctrl 0,4V schlagartig der Strom mit 20mA einsetzt. Wäre daher für mich nur eine Notlösung, denn bei 20mA sind meine LED's schon deutlich hell.

Auf Seite 9 unten stehen dann die Details: Analoges Dimming von 10-100% Iout linear mit CTRL 0,4-2,5V. PWM Dimming, so wie ich es verstehe: PWM 500Hz wird vorgeschlagen weil die Auflösung besser als 1% über

1-100% Iout sein soll. Für PWM <500Hz soll die Auflösung steigen, bei höheren sinken.

Das genau widerspricht aber dem Diagramm Seite 5 unten links wo die Kurven für PWM zwischen 100Hz bis 10kHz deckungsgleich bezüglich Auflösung und linearität dargestellt werden.

Was mich zudem irritiert: Als ich letzte Woche anfing nach Buck-LED Treiber zu suchen und entsprechende Datenblätter zu wälzen, hatte ich definitiv ein Pauusu gefunden der klar sagte: "PWM-Dimming mit 500Hz wird nicht auf Iout moduliert. Egal ob Dimming analog oder PWM, Iout und damit die Lichtstärke werden immer linear geregelt."

Dummer weise weis ich nicht mehr welches Datenblatt das genau war. War bis gestern eigentlich überzeugt das dieses auch auf die AL886x zutrifft. Daher...Schaltplan zu 90% fertig, als ich gestern begriff (Seite 9 unten) das der Buck hart On/Off-Geschaltet wird mit den PWM-Dimmsignal. Nun hänge ich dazwischen: Einfach mit PWM weiter machen und später probieren mit 500Hz, 10kHz oder auch >30kHz... Oder sollte ich sicherheitshalber noch RC-Tiefpässe und OPV als Buffer/Spannungsfolger mit einplanen?

Jürgen Hüser

Das ist halt universell: es gibt Anwendungen, da will man explizit per PWM dimmen und nicht analog - der Chip kann beides.

Ich hatte das erste Datenblatt genommen, das Diodes bei der Suche ausspuckte.

Auf Seite 8, "PWM dimming 50%" sieht man, wie der LED-Strom gepulst dem PWM-Signal folgt.

Dann brauchst Du eine analoge Umschaltung des Stromes (z.B. per umschaltbarem Sense-Widerstand, oder mit einem IC, das getrennte Eingänge für Analogdimmen und PWM hat)

Zumindest das AL8862-Datenblatt sagt das Gegenteil.

Mir sind die Anforderungen nicht ganz klar - PWM mit 1kHz flackert bei Deiner Anwendung sichtbar?

Wenn Du ein Layout machst und der Platz nicht absolut eng ist, würde ich auf jeden Fall RC und OPV vorsehen - hinterher weglassen kostet ja nichts.

cu Michael

Hallo!

Am 25.09.2022 um 10:29 schrieb Michael Schwingen:

Anwendung ist eine Flurbeleuchtung eines Flures welcher durch zwei CCD-Kameras überwacht wird. Bei der alten Lösung mit LED's über Shunt an +12V und masseseitig mit

1kHz PWM traten Bildstörungen auf welche die Erkennbarkeit von Gesichtern negativ beeinflusste - insbesondere im PWM-Bereich von ca. 40-70%.

Die neue Lösung soll effizienter werden (Buck-Regler statt schnöden Shunt), und zudem fiese Flimmereffekte in den CCD-Kameras eliminieren.

Da wird es wohl oder übel drauf hinauslaufen. Zumindest erst mal in der Testvariante für die ersten Platinen. Wenn ich es mit PWM 500Hz - 30kHz nicht CCD-flimmerfrei hin bekomme, muss ich wohl über RC-TP und OP die analoge Variante wählen.

Etwas Hoffnung habe ich ja das die Induktivität die PWM glättet. Für den AL8862Q hatte ich mit 68µH gerechnet, womit der Buck bei

928,9kHz laufen sollte. Wenn ich da mit z.B. 30kHz PWM dimme, und es nur um <10% von Imax (150mA) geht, könnte der Strom aus der Spule eventuell reichen um den 30kHz Ripple zu glätten. Bei den im Datenblatt empfohlenen 500Hz hingegen hätte ich da meine Zweifel.

Jürgen Hüser

Hm. Kann man das evtl. mit der Bildfrequenz der Kameras synchronisieren, bzw. geht es vielleicht auch asynchron mit 100Hz/120Hz-PWM?

Kameras sind teilweise in der Bildfrequenz umschaltbar und unterdrücken bei passender Einstellung Flimmern mit Netzfrequenz brauchbar - das ist ja auch bei Leuchtstoffröhren ein Thema.

cu Michael

Moonlight wird ab einer geringen Stromstärke üblicherweise, dann mit PWM kombiniert erreicht ;-)

D.h. man dimmt z.B. Analog von 1A auf 200mA und von da ab weiter runter über PWM.

Text noch mal genauer lesen. Diese Regler laufen ja mit einer Buck Schaltfrequenz <= 1Mhz. Wenn du jetzt eine PWM Dimm Frequenz wählst, die an diese F ranreicht, dann gibbet Probleme , weil eben dann das Ganze nicht mehr linear ist ;-)

Das kann in diesem Falle noch ganz gut stimmen, wenn 10kHz deutlich kleiner als die Buch F ist, wobei bei ganz kleinen Duty % ich das als eine idealisierte Kurve betrachte.

Na klar, am besten einen uC mit einem DAC ;-)

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